JP7444618B2 - Transfer device and method - Google Patents

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Description

本発明は、転写型が有する微細な転写形状を被転写材料に転写する転写装置および転写方法に関する。 The present invention relates to a transfer device and a transfer method for transferring a fine transfer shape of a transfer mold to a transfer target material.

樹脂の表面に微細形状を転写する方法として、射出成形法やインプリント法などが知られている。 Injection molding, imprinting, and the like are known as methods for transferring fine shapes onto the surface of resin.

射出成形法は、樹脂の軟化温度以下に加熱した転写型のキャビティ内に溶融させた樹脂を射出し、固化させることで形状を転写する方法である。 The injection molding method is a method of transferring a shape by injecting molten resin into the cavity of a transfer mold heated to a temperature below the softening temperature of the resin and solidifying it.

しかしながら、表面に微細な形状を有する部品を射出成形法で成形しようとしても、射出された溶融樹脂が転写型の微細な形状の中に完全に充填される前に固化してしまい、意図した形状が成形されないことがあった。 However, even when attempting to mold parts with fine shapes on the surface using injection molding, the injected molten resin solidifies before it is completely filled into the fine shapes of the transfer mold, resulting in the desired shape. was not formed.

熱インプリント法は、板状の樹脂をガラス転移温度近傍まで加熱し、微細な形状を有する転写型を押し付けることで樹脂表面に微細形状を転写し、その後、冷却して転写型を樹脂から離型する方法である。樹脂が軟化している状態で転写型を押し付けることになるので、微細な形状を有する転写型に樹脂を完全に充填できる。 In the thermal imprint method, a plate-shaped resin is heated to near the glass transition temperature, a transfer mold with a fine shape is pressed onto the resin surface, and the fine shape is transferred onto the resin surface.Then, the transfer mold is separated from the resin by cooling. It is a method of molding. Since the transfer mold is pressed while the resin is softened, the resin can be completely filled into the transfer mold having a fine shape.

しかしながら、熱インプリント法では、転写型を加熱および冷却するため、並びに、転写型に微細な形状を有する樹脂が充填されるまでに時間が掛かるため、サイクルタイム(製品1つを製造するために要する時間)が長くなってしまう。 However, in the thermal imprint method, it takes time to heat and cool the transfer mold and to fill the transfer mold with resin having a fine shape, so the cycle time (to manufacture one product) (time required) becomes long.

以上の経緯から、樹脂を可塑化させる作用を持った流体、例えば液体や加圧気体または超臨界流体等を適用した転写方法が提案されている。樹脂を可塑化させる作用を持った流体の具体例としては、加圧二酸化炭素または超臨界二酸化炭素等が挙げられる。それらを樹脂表面に含侵させると、樹脂が可塑化されて形状が転写されやすくなるため、通常の熱インプリント法のように転写型を高温にせずとも転写が可能となる。これにより熱インプリント法の欠点であるサイクルタイムが長いという問題を解消し、所望の転写物を得ることができる。 In view of the above circumstances, a transfer method using a fluid that has the effect of plasticizing the resin, such as a liquid, pressurized gas, or supercritical fluid, has been proposed. Specific examples of the fluid that has the effect of plasticizing the resin include pressurized carbon dioxide and supercritical carbon dioxide. When they are impregnated into the resin surface, the resin is plasticized and the shape is easily transferred, so that transfer is possible without raising the transfer mold to a high temperature as in normal thermal imprinting. This eliminates the problem of long cycle time, which is a disadvantage of the thermal imprint method, and makes it possible to obtain a desired transfer material.

例えば特許文献1および2には、樹脂が保持された空間に、加圧された二酸化炭素が供給されることで樹脂が可塑化され、所定の微細パターンが設けられた転写型に樹脂が押しつけられてパターンが転写材料に転写される技術が開示されている。 For example, in Patent Documents 1 and 2, the resin is plasticized by supplying pressurized carbon dioxide into a space where the resin is held, and the resin is pressed against a transfer mold provided with a predetermined fine pattern. A technique is disclosed in which a pattern is transferred to a transfer material using a process.

特開2004-235613号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-235613 特開2007-137033号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-137033

特許文献1に開示された技術では、転写の際に、加圧された二酸化炭素雰囲気中で、金型の微細パターンを転写するための圧力をさらに印加することになる。転写のために必要となる実効的な加圧力は、機械的な印加力に加え、加圧流体が転写面を押し返す力に抗するための力も必要となる。このため、結果として転写の際に非常に大きなプレス力が必要となる。 In the technique disclosed in Patent Document 1, during transfer, pressure is further applied in a pressurized carbon dioxide atmosphere to transfer the fine pattern of the mold. The effective pressing force required for transfer requires, in addition to the mechanical applied force, a force for resisting the force of the pressurized fluid pushing back against the transfer surface. As a result, a very large pressing force is required during transfer.

また、特許文献2に開示された技術では、樹脂成形体と超臨界二酸化炭素とが密閉された上室と下室とが移動可能な中間壁によって分けられている。そして、転写の際に、下室の圧力を上室の圧力より高くすることで中間壁に保持された樹脂成形体が上室側に移動して上室内の金型に押しつけられる。中間壁を上室側に移動させるためには密閉空間である上室内の二酸化炭素の体積を減少させる必要がある。この場合、上室内の二酸化炭素を圧縮するために大きな力が必要となる。このため、下室内の圧力を非常に大きくする必要がある。 Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 2, an upper chamber and a lower chamber in which a resin molded body and supercritical carbon dioxide are sealed are separated by a movable intermediate wall. Then, during transfer, by making the pressure in the lower chamber higher than the pressure in the upper chamber, the resin molded body held on the intermediate wall moves toward the upper chamber and is pressed against the mold in the upper chamber. In order to move the intermediate wall toward the upper chamber, it is necessary to reduce the volume of carbon dioxide in the upper chamber, which is a closed space. In this case, a large force is required to compress the carbon dioxide in the upper chamber. For this reason, it is necessary to make the pressure in the lower chamber extremely high.

以上のことから、特許文献1および2に開示された技術では、気体を加圧するためにポンプ等の外部装置を必要とする。また、加圧した気体中でのプレスを行うため、大きなプレス力が必要とされる。その結果、大きなプレス力に耐えうる構造や、大きなプレス力を発生させるための大きな駆動源等、大がかりな外部装置を用いる必要が生じ、装置の製造コストが増大してしまう。このため、微細な形状を有する樹脂を安価に製造することが困難になってしまう。 From the above, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 require an external device such as a pump to pressurize the gas. Further, since pressing is performed in pressurized gas, a large pressing force is required. As a result, it becomes necessary to use large-scale external devices such as a structure that can withstand a large pressing force and a large drive source for generating a large pressing force, which increases the manufacturing cost of the apparatus. For this reason, it becomes difficult to manufacture resin having a fine shape at a low cost.

本発明は、金型の外部に大がかりな装置を使用することなく、微細形状を被転写材料に転写することができる転写装置および転写方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a transfer device and a transfer method that can transfer a fine shape to a material to be transferred without using a large-scale device outside a mold.

本発明の転写装置は、被転写材料を可塑化する流体で満たされており、互いに接続される転写室と圧縮室とを含む密閉空間を有する基部と、前記転写室内に配置され、前記被転写材料に転写される形状を有する転写型を保持する型保持部と、前記転写室内に配置され、前記型保持部に対向し、前記型保持部に対して相対的に離接する方向に移動可能な型対向部と、前記圧縮室の容積を変化させて前記密閉空間内の前記流体の圧力を調整するピストンと、を備える。
The transfer device of the present invention includes a base having a sealed space including a transfer chamber and a compression chamber, which are filled with a fluid that plasticizes the material to be transferred and are connected to each other; a mold holder that holds a transfer mold having a shape to be transferred to the material; a mold holder disposed within the transfer chamber, facing the mold holder and movable in a direction toward and away from the mold holder; The device includes a mold facing portion, and a piston that changes the volume of the compression chamber to adjust the pressure of the fluid in the closed space.

本発明の転写方法は、密閉空間に含まれる転写室内に被転写材料を配置し、前記被転写材料を可塑化する流体で前記密閉空間内を満たし、前記密閉空間に含まれており、前記転写室と接続されている圧縮室の容積を小さくして前記密閉空間内の前記流体を圧縮し、前記被転写材料に転写される転写形状を有する転写型を前記被転写材料に押しつける。 In the transfer method of the present invention, a transfer material is placed in a transfer chamber included in a sealed space, the sealed space is filled with a fluid that plasticizes the transfer material, and the transfer chamber is contained in the sealed space, and The fluid in the sealed space is compressed by reducing the volume of a compression chamber connected to the transfer chamber , and a transfer mold having a transfer shape to be transferred to the transfer material is pressed against the transfer material.

本発明によれば、金型の外部に大がかりな装置を使用しない装置構成により、微細形状を被転写材料に転写することができる。特に被転写材料の被転写領域が大きくなった場合でも、安定して微細形状の転写を行うことができる。 According to the present invention, a fine shape can be transferred to a material to be transferred using an apparatus configuration that does not use a large-scale device outside the mold. In particular, even when the transfer area of the transfer material becomes large, fine shapes can be stably transferred.

本発明の第1の実施形態に係る転写装置について説明するための図Diagram for explaining a transfer device according to a first embodiment of the present invention 第1駆動プレートが上方向に移動した状態(第1の状態)の転写装置を説明するための図Diagram for explaining the transfer device in a state where the first drive plate has moved upward (first state) 室温(20℃前後)における二酸化炭素の等温図(模式図)Isothermal diagram (schematic diagram) of carbon dioxide at room temperature (around 20°C) 第1の状態から第2駆動プレートが上方向に移動した状態(第2の状態)の転写装置について説明するための図A diagram for explaining the transfer device in a state in which the second drive plate has moved upward from the first state (second state) 本発明の第2の実施形態に係る転写装置を説明するための図Diagram for explaining a transfer device according to a second embodiment of the present invention 第1駆動プレートが上方向に移動し、第2駆動プレートに当接した状態(第3の状態)の転写装置を説明するための図A diagram for explaining the transfer device in a state (third state) in which the first drive plate moves upward and comes into contact with the second drive plate. 第1駆動プレートが第2駆動プレートと当接した状態で、第2駆動プレートと一体となってさらに移動した状態(第4の状態)の転写装置について説明するための図A diagram for explaining the transfer device in a state where the first drive plate is in contact with the second drive plate and further moves together with the second drive plate (fourth state) 本発明の第3の実施形態に係る転写装置について説明するための図Diagram for explaining a transfer device according to a third embodiment of the present invention 第3の実施形態に係る転写装置において、第1金型と第2金型とが型締めされていない状態で、第2金型を上側から見た様子を示す図A diagram showing the second mold viewed from above in a transfer device according to the third embodiment, with the first mold and the second mold not clamped together. 被転写材料としてロール状の樹脂フィルムを用いる場合について説明するための図Diagram for explaining the case of using a roll-shaped resin film as the transfer material 第3の実施形態に係る転写装置の型締め前における、樹脂フィルムを配置する様子を示す図A diagram showing how the resin film is arranged before the mold clamping of the transfer device according to the third embodiment 第3の実施形態に係る転写装置において、ピストンが第2型保持部の下面に接触する位置まで上昇した様子を示す図A diagram showing how the piston has risen to a position where it contacts the lower surface of the second mold holding part in the transfer device according to the third embodiment. 第3の実施形態に係る転写装置において、ピストンの上昇により、第2転写型が第1転写型に押し付けられている様子を示す図A diagram showing how the second transfer mold is pressed against the first transfer mold by the rising of the piston in the transfer device according to the third embodiment. ピストンが第2型保持部の中心からずれた位置に設けられた場合の転写装置の変形例を示す図A diagram showing a modification of the transfer device when the piston is provided at a position offset from the center of the second mold holding part.

<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(装置の説明)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る、転写装置100について説明するための図である。図1では、転写装置100の縦断面図が示されている。図1における各部の縮尺は正確なものではなく、図1では各部の位置関係が模式的に示されている。なお、以下の説明における上下方向は、図1における上下方向に対応している。
(Description of the device)
FIG. 1 is a diagram for explaining a transfer device 100 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a longitudinal cross-sectional view of a transfer device 100 is shown. The scale of each part in FIG. 1 is not accurate, and the positional relationship of each part is schematically shown in FIG. Note that the vertical direction in the following description corresponds to the vertical direction in FIG.

図1に示すように、転写装置100は、第1金型11と、第1金型11と対向する第2金型12とを有する。図1では、第1金型11と第2金型12とが型締めされた状態が示されている。第1金型11と第2金型12とが型締めされた状態では、第1金型11と第2金型12との間には、密閉空間である密閉室13が構成される。第1金型11および第2金型12は、本発明の基部の一例である。 As shown in FIG. 1, the transfer device 100 includes a first mold 11 and a second mold 12 facing the first mold 11. FIG. 1 shows a state in which the first mold 11 and the second mold 12 are clamped. When the first mold 11 and the second mold 12 are clamped together, a sealed chamber 13 that is a closed space is formed between the first mold 11 and the second mold 12. The first mold 11 and the second mold 12 are examples of the base of the present invention.

密閉室13は、内部に第1転写型14、第2転写型15および保持部16が配置される転写室131と、密閉室13内の流体に圧力を加えて圧縮するための圧縮室132と、転写室131と圧縮室132とを繋ぐ通路133と、を有する。 The sealed chamber 13 includes a transfer chamber 131 in which a first transfer mold 14, a second transfer mold 15, and a holding part 16 are arranged, and a compression chamber 132 for applying pressure to and compressing the fluid in the sealed chamber 13. , a passage 133 connecting the transfer chamber 131 and the compression chamber 132.

転写室131の内部には、互いに対向するように第1転写型14および第2転写型15が設けられており、第1転写型14と第2転写型15との間には被転写材料である樹脂成形体30が配置されうる。本第1の実施形態において、第1転写型14は、第1金型11の転写室131における上側の内壁面111に保持されており、第2転写型15は、保持部16に保持されている。具体的な保持の方法については、例えば図示しないネジや接着剤などが挙げられる。なお、第1転写型14および第2転写型15は本発明の転写型の一例である。また、内壁面111は本発明の型保持部の一例であり、保持部16は本発明の型対向部の一例である。 Inside the transfer chamber 131, a first transfer mold 14 and a second transfer mold 15 are provided so as to face each other, and a material to be transferred is placed between the first transfer mold 14 and the second transfer mold 15. A certain resin molded body 30 may be arranged. In the first embodiment, the first transfer mold 14 is held on the upper inner wall surface 111 of the transfer chamber 131 of the first mold 11, and the second transfer mold 15 is held on the holding part 16. There is. Specific holding methods include, for example, screws and adhesives (not shown). Note that the first transfer mold 14 and the second transfer mold 15 are examples of the transfer mold of the present invention. Moreover, the inner wall surface 111 is an example of the mold holding part of the present invention, and the holding part 16 is an example of the mold opposing part of the present invention.

樹脂成形体30は、例えばあらかじめ射出成形等により成形されていればよい。樹脂成形体30に用いられる材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー(COP、COC)、ABS樹脂(ABS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)ポリスチレン(PS)、塩化ビニル樹脂(PVC)、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PFA)等のフッ素樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリビニルアルコール(PVA)ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリブチレレン-エチレンテレフタレート(PBT-PET共重合樹脂)、ポリエーテル・エーテルケトン(PEEK樹脂)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、6ナイロン(PA6)、6-6ナイロン(PA66)、6Tナイロン(PA6T)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリアセタール(POM)、ポリサルホン(PSU)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリプロピレン(PP)等が挙げられる。また、これらは、フィラー等を配合したコンパウンド品や、複数種の樹脂をアロイ化またはブレンド化した混合品であってもよい。これらは用途に応じて適宜選択される。 The resin molded body 30 may be molded in advance by injection molding or the like, for example. Examples of materials used for the resin molded body 30 include acrylic resin, polycarbonate, cycloolefin polymer (COP, COC), ABS resin (ABS), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polystyrene (PS), and vinyl chloride resin. (PVC), fluororesins such as tetrafluoroethylene/fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer (PFA), polyetherimide (PEI), polyvinyl alcohol (PVA), polybutylene terephthalate (PBT), polybutyrelene-ethylene terephthalate (PBT-) PET copolymer resin), polyether ether ketone (PEEK resin), polyphenylene sulfide (PPS), 6-nylon (PA6), 6-6 nylon (PA66), 6T nylon (PA6T), polyphthalamide (PPA), polyacetal (POM), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polypropylene (PP), and the like. Further, these may be compound products containing fillers or the like, or mixture products made of alloys or blends of multiple types of resins. These are appropriately selected depending on the purpose.

第1転写型14および第2転写型15は、それぞれ樹脂成形体30と対向する面に樹脂成形体30に転写すべき微細な形状(パターン)を有する。この微細形状に、後述するように可塑化された樹脂成形体30が押しつけられることによって、樹脂成形体30の表面に微細形状が転写されるようになっている。 The first transfer mold 14 and the second transfer mold 15 each have a fine shape (pattern) to be transferred to the resin molded body 30 on the surface facing the resin molded body 30. By pressing a plasticized resin molded body 30 onto this fine shape as described later, the fine shape is transferred onto the surface of the resin molded body 30.

第1転写型14を保持する内壁面111および/または第2転写型15を保持する保持部16の内部には、温度を調節するための図示しないヒーターが埋め込まれていてもよい。 A heater (not shown) may be embedded inside the inner wall surface 111 that holds the first transfer mold 14 and/or the holding section 16 that holds the second transfer mold 15 to adjust the temperature.

転写室131の内部には、樹脂成形体30および下側の第2転写型15を保持した状態で上下方向に移動可能な保持部16が配置されている。保持部16には、その下端に保持部16を移動させるための2本のロッド17、17の一端が接続されており、ロッド17の他端は第2金型12に形成された第1ガイド穴121を通じて、密閉室13外の第2駆動プレート20に接続されている。なお、ロッド17には第1シール部材122(Oリング等)が設けられ、ロッド17が第1ガイド穴121内を移動しても密閉室13内の気密が破れないようになっている。 Inside the transfer chamber 131, a holding section 16 that is movable in the vertical direction while holding the resin molded body 30 and the lower second transfer mold 15 is arranged. One end of two rods 17, 17 for moving the holding part 16 is connected to the lower end of the holding part 16, and the other end of the rod 17 is connected to a first guide formed in the second mold 12. It is connected to the second drive plate 20 outside the sealed chamber 13 through the hole 121 . Note that the rod 17 is provided with a first sealing member 122 (such as an O-ring) so that even if the rod 17 moves within the first guide hole 121, the airtightness within the sealed chamber 13 will not be broken.

保持部16の外周面、特に保持部16の上下面以外の側面は、転写室131の内壁面との間に所定の空間が形成されている。これは、保持部16の周囲と転写室131との間に樹脂成形体30の可塑化用の流体が一様に入り込むとともに、保持部16の下面側に流体が回り込むようにするためである。このような構成は、保持部16の移動に対し、流体の圧縮を起こさせないようにするためのものであり、保持部16を移動させる力の減少に寄与するものである。 A predetermined space is formed between the outer circumferential surface of the holding section 16 , particularly the side surfaces other than the upper and lower surfaces of the holding section 16 and the inner wall surface of the transfer chamber 131 . This is to ensure that the fluid for plasticizing the resin molded body 30 uniformly enters between the periphery of the holding part 16 and the transfer chamber 131, and also that the fluid flows around to the lower surface side of the holding part 16. Such a configuration is for preventing fluid compression from occurring when the holding part 16 moves, and contributes to reducing the force for moving the holding part 16.

第1駆動プレート18は、第2金型12内に設けられた空間である駆動室125内に設けられており、第1アクチュエータ21(例えば、サーボモータや油圧シリンダ等)によって上下方向に移動することができる。また、第2駆動プレート20は同様に駆動室125内に設けられており、第2アクチュエータ22によって、第1駆動プレート18とは独立して上下方向に動くことができる。 The first drive plate 18 is provided in a drive chamber 125, which is a space provided in the second mold 12, and is moved in the vertical direction by a first actuator 21 (for example, a servo motor or a hydraulic cylinder). be able to. Further, the second drive plate 20 is similarly provided within the drive chamber 125 and can be moved vertically by the second actuator 22 independently of the first drive plate 18.

転写室131には、転写の際に樹脂成形体30を可塑化するために使用される流体を、転写後に外部に排出するための排出孔134が接続されている。排出孔134は、第2金型12の側面を貫通し、転写装置100の外部と転写室131の内部とを接続するように構成されている。排出孔134は、転写後に流体を排出するとき以外は、図示しないバルブ等によって閉じられている。 A discharge hole 134 is connected to the transfer chamber 131 for discharging the fluid used to plasticize the resin molded body 30 during the transfer to the outside after the transfer. The discharge hole 134 is configured to penetrate the side surface of the second mold 12 and connect the outside of the transfer device 100 and the inside of the transfer chamber 131. The discharge hole 134 is closed by a valve or the like (not shown) except when the fluid is discharged after transfer.

圧縮室132は、転写室131と通路133によって接続されている。すなわち、転写室131および圧縮室132は、同一の密閉空間である密閉室13内に配置されている。圧縮室132は、第1金型11の内壁と、第2金型12の内壁と、第2金型12の内部に設けられた第2ガイド穴123に沿って上下方向に移動可能なピストン19の上端面と、によって構成されている。ピストン19には第2シール部材124(Oリング等)が設けられ、ピストン19が第2ガイド穴123内を移動しても密閉室13内の気密が破れないようになっている。圧縮室132は、本発明の容積変化機構の一例である。 The compression chamber 132 is connected to the transfer chamber 131 by a passage 133. That is, the transfer chamber 131 and the compression chamber 132 are arranged in the same sealed chamber 13, which is a sealed space. The compression chamber 132 includes a piston 19 that is movable in the vertical direction along the inner wall of the first mold 11, the inner wall of the second mold 12, and a second guide hole 123 provided inside the second mold 12. and an upper end surface of. A second seal member 124 (such as an O-ring) is provided on the piston 19 to prevent the airtightness within the sealed chamber 13 from being broken even when the piston 19 moves within the second guide hole 123. The compression chamber 132 is an example of the volume change mechanism of the present invention.

圧縮室132には、樹脂成形体30を可塑化するための流体を密閉室13内に導入するための導入孔135が接続されている。導入孔135は、第2金型12の側面を貫通し、転写装置100の外部と圧縮室132の内部とを接続するように構成されている。導入孔135の外部側には、例えば図示しないポンプや流体を貯留するボンベ等が接続されている。また、この導入孔135はボンベ等から流体を導入するとき以外は、図示しないバルブ等により閉じられている。 An introduction hole 135 for introducing a fluid for plasticizing the resin molded body 30 into the sealed chamber 13 is connected to the compression chamber 132 . The introduction hole 135 is configured to penetrate the side surface of the second mold 12 and connect the outside of the transfer device 100 and the inside of the compression chamber 132. For example, a pump (not shown), a cylinder for storing fluid, or the like is connected to the outside of the introduction hole 135. Further, this introduction hole 135 is closed by a valve or the like (not shown) except when fluid is introduced from a cylinder or the like.

なお、本第1の実施形態に係る転写装置100では、樹脂成形体30を可塑化するための流体として、二酸化炭素が用いられる。本第1の実施形態に係る転写装置100では、二酸化炭素は、気体の状態で導入孔135から圧縮室132(密閉室13)内に導入され、圧縮室132において加圧されて圧縮され、気体状態と液体状態とが混合した気液混合状態とされて使用される。圧縮室132における二酸化炭素の圧縮についての詳細は、後述する。 Note that in the transfer device 100 according to the first embodiment, carbon dioxide is used as a fluid for plasticizing the resin molded body 30. In the transfer device 100 according to the first embodiment, carbon dioxide is introduced in a gaseous state into the compression chamber 132 (sealed chamber 13) from the introduction hole 135, is pressurized and compressed in the compression chamber 132, and becomes a gas. It is used in a gas-liquid mixed state, which is a mixture of a liquid state and a liquid state. Details regarding the compression of carbon dioxide in the compression chamber 132 will be described later.

上記説明したように、本第1の実施形態に係る転写装置100では、樹脂成形体30を可塑化する流体を圧縮する圧縮室132と、可塑化された樹脂成形体30に転写する転写室131とを含む密閉室13が、第1金型11と第2金型12との間に設けられている。 As described above, in the transfer device 100 according to the first embodiment, the compression chamber 132 compresses the fluid for plasticizing the resin molded body 30, and the transfer chamber 131 transfers the fluid to the plasticized resin molded body 30. A sealed chamber 13 containing the following is provided between the first mold 11 and the second mold 12.

(方法の説明)
次に、上記説明した転写装置100を用いて、被転写材料である樹脂成形体30に転写を行う転写方法について説明する。
(Explanation of method)
Next, a transfer method for transferring onto the resin molded body 30, which is a material to be transferred, using the above-described transfer device 100 will be described.

まず、第1転写型14が内壁面111に取り付けられるとともに、樹脂成形体30および第2転写型15が保持部16に保持される。この状態で、第1金型11と第2金型12とが型締めされる。これにより、転写装置100は、図1に示す状態(以下、初期状態と記載する)となる。 First, the first transfer mold 14 is attached to the inner wall surface 111, and the resin molded body 30 and the second transfer mold 15 are held in the holding part 16. In this state, the first mold 11 and the second mold 12 are clamped. As a result, the transfer device 100 enters the state shown in FIG. 1 (hereinafter referred to as an initial state).

第1金型11と第2金型12とが型締めされた状態では、図1に示すように、第1金型11の内壁、第2金型12の内壁、およびピストン19により、転写室131および圧縮室132を含む密閉室13が構成される。転写室131の内部には、第1転写型14、第2転写型15、保持部16、および樹脂成形体30が配置されている。 When the first mold 11 and the second mold 12 are clamped together, as shown in FIG. A sealed chamber 13 including a compression chamber 131 and a compression chamber 132 is configured. Inside the transfer chamber 131, the first transfer mold 14, the second transfer mold 15, the holding part 16, and the resin molded body 30 are arranged.

この状態で、導入孔135を通じて、転写装置100の外部から所定量の二酸化炭素が密閉室13内に導入される。 In this state, a predetermined amount of carbon dioxide is introduced into the sealed chamber 13 from outside the transfer device 100 through the introduction hole 135 .

その後、第1アクチュエータ21により、第1駆動プレート18に上向きの力が与えられると、第1駆動プレート18が駆動室125内を上方向に移動する。 Thereafter, when the first actuator 21 applies an upward force to the first drive plate 18, the first drive plate 18 moves upward within the drive chamber 125.

図2は、第1駆動プレート18が上方向に移動した状態(第1状態)の転写装置100を説明するための図である。以下では、この状態を第1状態と記載する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the transfer device 100 in a state in which the first drive plate 18 has moved upward (first state). Hereinafter, this state will be referred to as a first state.

図2に示す第1状態は、第1駆動プレート18が上方向に移動したことにより、第1駆動プレート18に接続されているピストン19も圧縮室132内で第1駆動プレート18と同じ移動量上昇する。これにより、圧縮室132を含む密閉室13全体の体積が図1に示す初期状態と比較してピストン19が上方向に移動した分減少する。このため、圧縮室132を含む密閉室13内の二酸化炭素が圧縮(等温圧縮)されて一部が液体となる。従って、圧縮室132を含む密閉室13内は、気液混合状態の二酸化炭素によって満たされる。 In the first state shown in FIG. 2, as the first drive plate 18 moves upward, the piston 19 connected to the first drive plate 18 also moves the same amount as the first drive plate 18 within the compression chamber 132. Rise. As a result, the volume of the entire sealed chamber 13 including the compression chamber 132 is reduced by the upward movement of the piston 19 compared to the initial state shown in FIG. Therefore, the carbon dioxide in the sealed chamber 13 including the compression chamber 132 is compressed (isothermal compression), and a portion thereof becomes a liquid. Therefore, the inside of the sealed chamber 13 including the compression chamber 132 is filled with carbon dioxide in a gas-liquid mixed state.

図3は、室温(20℃前後)における二酸化炭素の等温図(模式図)である。縦軸は圧力、横軸は体積にそれぞれ対応している。図3に示すように、二酸化炭素は等温圧縮されると、徐々に体積が減少していき(A点→B点)、密度が上昇する。B点で二酸化炭素の液化が始まり、B点とC点との間では、気体と液体の二酸化炭素が共存する気液平衡状態となる。この状態では体積が変化しても圧力はほぼ一定である。C点で二酸化炭素の液化が完了すると、それ以上圧力を高くしても体積はほとんど減少しなくなる。 FIG. 3 is an isothermal diagram (schematic diagram) of carbon dioxide at room temperature (around 20° C.). The vertical axis corresponds to pressure, and the horizontal axis corresponds to volume. As shown in FIG. 3, when carbon dioxide is isothermally compressed, its volume gradually decreases (from point A to point B) and its density increases. Liquefaction of carbon dioxide begins at point B, and a gas-liquid equilibrium state exists between point B and point C where gas and liquid carbon dioxide coexist. In this state, the pressure remains almost constant even if the volume changes. Once the liquefaction of carbon dioxide is completed at point C, the volume will hardly decrease even if the pressure is increased any further.

図3における気液平衡状態の圧力Pは、例えば21.5℃の二酸化炭素においては約6MPaである。すなわち、転写装置100では、21.5℃の二酸化炭素を用いる場合には、気体の二酸化炭素を転写装置100内に導入した状態で、ピストン19を上昇させて圧縮室132を含む密閉室13内の二酸化炭素の圧力を約6MPaとする。その状態で、さらに密閉室13内の体積を減少させるようにピストン19を上昇させることにより、密閉室13内の二酸化炭素を好適に気液混合状態とすることができる。ここで、転写装置100内に導入する二酸化炭素をあらかじめ6MPaに近い値(例えば5.7MPa等)としておけば、圧縮室132内でのピストン19の移動により二酸化炭素を気液混合状態まで圧縮するために必要な力は小さくてすむ。 The pressure P in the gas-liquid equilibrium state in FIG. 3 is, for example, about 6 MPa in carbon dioxide at 21.5°C. That is, in the transfer device 100, when carbon dioxide at 21.5° C. is used, the piston 19 is raised to fill the airtight chamber 13 including the compression chamber 132 while gaseous carbon dioxide is introduced into the transfer device 100. The pressure of carbon dioxide is approximately 6 MPa. In this state, by raising the piston 19 so as to further reduce the volume within the sealed chamber 13, the carbon dioxide within the sealed chamber 13 can be appropriately brought into a gas-liquid mixed state. Here, if the carbon dioxide introduced into the transfer device 100 is set to a value close to 6 MPa (for example, 5.7 MPa) in advance, the movement of the piston 19 within the compression chamber 132 compresses the carbon dioxide to a gas-liquid mixed state. The force required for this is small.

転写装置100における、密閉室13内の体積、並びに、図1に示す初期状態から図2に示す第1状態へ移行する際の第1駆動プレート18およびピストン19の移動量(ストローク)は、上記のように密閉室13内の二酸化炭素を好適に気液混合状態とすることができるような値に適宜設定されればよい。ピストンの移動量(ストローク)とは、ピストンが第1金型11および第2金型12に対して相対的に移動する距離を意味している。 In the transfer device 100, the volume inside the sealed chamber 13 and the amount of movement (stroke) of the first drive plate 18 and the piston 19 when transitioning from the initial state shown in FIG. 1 to the first state shown in FIG. 2 are as described above. The value may be appropriately set to such a value that the carbon dioxide in the sealed chamber 13 can be suitably brought into a gas-liquid mixed state. The amount of movement (stroke) of the piston means the distance that the piston moves relative to the first mold 11 and the second mold 12.

ここで、ピストン19の構造としては、所定の圧縮を行う際にその移動量が大きくなるように設計した方がより好ましい。具体的には、例えばピストン19の移動量を、後述する保持部16の移動量(保持部16が内壁面111に対して相対的に移動する距離)より大きくすることが好ましい。ピストン19の移動量を大きくすることで、ピストン19の上端面の面積を小さくしても、密閉室13内の二酸化炭素を気液混合状態とするために必要な密閉室13の体積変化を生じさせることができるようになる。 Here, it is more preferable that the structure of the piston 19 is designed so that the amount of movement thereof is large when performing a predetermined compression. Specifically, for example, it is preferable to make the amount of movement of the piston 19 larger than the amount of movement of the holding part 16 (the distance that the holding part 16 moves relative to the inner wall surface 111), which will be described later. By increasing the amount of movement of the piston 19, even if the area of the upper end surface of the piston 19 is reduced, a change in the volume of the sealed chamber 13 necessary to bring the carbon dioxide in the sealed chamber 13 into a gas-liquid mixed state is generated. You will be able to do so.

ピストン19の上端面の面積を小さくできれば、大面積のピストンを移動させる場合と比較して、ピストン19の上端面に掛かる力が小さくなるため、ピストン19を移動させるために必要とされる第1アクチュエータ21の力を小さくすることができる。このため、ピストン19を移動させるための第1アクチュエータ21として、出力の小さい小型のものを使用できる。また、ピストン19の上端面の面積を小さくすることで、転写装置100そのものを小型化することもできる。 If the area of the upper end surface of the piston 19 can be made smaller, the force applied to the upper end surface of the piston 19 will be smaller than when moving a piston with a large area. The force of the actuator 21 can be reduced. Therefore, as the first actuator 21 for moving the piston 19, a small one with a small output can be used. Further, by reducing the area of the upper end surface of the piston 19, the transfer device 100 itself can be downsized.

なお、上記説明は一例であって、転写装置100において用いられる二酸化炭素の温度は21.5℃に限定されず、適宜所望の温度の二酸化炭素を用いるようにしてもよい。その場合、密閉室13内において所望の温度の二酸化炭素が気液平衡状態となるように転写装置100を設計すればよい。あるいは、温度調節装置等によって、導入する二酸化炭素の温度を適宜調節するようにしてもよい。 Note that the above description is an example, and the temperature of carbon dioxide used in the transfer device 100 is not limited to 21.5° C., and carbon dioxide at a desired temperature may be used as appropriate. In that case, the transfer device 100 may be designed so that carbon dioxide at a desired temperature is in a vapor-liquid equilibrium state within the sealed chamber 13. Alternatively, the temperature of the carbon dioxide introduced may be adjusted appropriately using a temperature control device or the like.

次に、密閉室13内の二酸化炭素が気液混合状態となった後、第2駆動プレート20は、第2アクチュエータ22により、上方向に移動する。図4は、第2駆動プレート20が移動した状態の転写装置100について説明するための図である。図4に示すように、第2駆動プレート20が上方向に移動し、駆動室125の上側の内壁に接触する位置まで上昇する。 Next, after the carbon dioxide in the sealed chamber 13 enters a gas-liquid mixed state, the second drive plate 20 is moved upward by the second actuator 22. FIG. 4 is a diagram for explaining the transfer device 100 in a state in which the second drive plate 20 is moved. As shown in FIG. 4, the second drive plate 20 moves upward and rises to a position where it contacts the upper inner wall of the drive chamber 125.

これにより、第2駆動プレート20に接続されているロッド17とともに、転写室131内の保持部16が上昇する。すると、保持部16に保持されている樹脂成形体30の上側の面が、密閉室13の上側の内壁面111に固定されている第1転写型14に押しつけられる。また、樹脂成形体30の下側の面が、樹脂成形体30と保持部16との間に配置されている第2転写型15に押しつけられる。 As a result, the holding portion 16 in the transfer chamber 131 rises together with the rod 17 connected to the second drive plate 20. Then, the upper surface of the resin molded body 30 held by the holding part 16 is pressed against the first transfer mold 14 fixed to the upper inner wall surface 111 of the sealed chamber 13. Further, the lower surface of the resin molded body 30 is pressed against the second transfer mold 15 disposed between the resin molded body 30 and the holding part 16.

なお、図4に示す第2状態において、密閉室13内は気液混合状態の二酸化炭素に満たされている。保持部16の周囲では、その側面と密閉室13の内壁面との間に形成されている空間を通って、気液混合状態の二酸化炭素が保持部16の下面側にも回り込んでいる。これにより、保持部16の上面側と下面側とで圧力が均等となる。また、気液混合状態では、体積の変化により気相と液相の比が変わるのみであるので、密閉室内の体積を減少させても、実質的に密閉室内の圧力はほぼ一定といえる。この状態では、樹脂成形体30の表面に二酸化炭素が含浸することで、樹脂成形体30の表面が可塑化されている。したがって、この状態で樹脂成形体30が第1転写型14および第2転写型15に押しつけられることで、樹脂成形体30の表面には第1転写型14および第2転写型15がそれぞれ有する微細形状が好適に転写される。 Note that in the second state shown in FIG. 4, the inside of the sealed chamber 13 is filled with carbon dioxide in a gas-liquid mixture state. Around the holding part 16 , carbon dioxide in a gas-liquid state also flows around to the lower surface of the holding part 16 through a space formed between the side surface thereof and the inner wall surface of the sealed chamber 13 . Thereby, the pressure becomes equal on the upper surface side and the lower surface side of the holding part 16. Furthermore, in a gas-liquid mixed state, the ratio of the gas phase to the liquid phase only changes due to a change in volume, so even if the volume inside the sealed chamber is reduced, the pressure inside the sealed chamber can be said to be substantially constant. In this state, the surface of the resin molded body 30 is impregnated with carbon dioxide, so that the surface of the resin molded body 30 is plasticized. Therefore, by pressing the resin molded body 30 against the first transfer mold 14 and the second transfer mold 15 in this state, the surface of the resin molded body 30 has the fine particles that the first transfer mold 14 and the second transfer mold 15 have, respectively. The shape is suitably transferred.

なお、気液混合状態の二酸化炭素は、非常に浸透性が高いため、樹脂成形体30と第1転写型14および/または第2転写型15とがあらかじめ接触していたとしても、その微細な隙間から入り込み、樹脂成形体30の被転写面を好適に可塑化させることができる。 Note that carbon dioxide in a gas-liquid mixed state has very high permeability, so even if the resin molded body 30 and the first transfer mold 14 and/or the second transfer mold 15 come into contact with each other in advance, the fine particles may It can enter through the gap and suitably plasticize the transferred surface of the resin molded body 30.

このように樹脂成形体30への転写が完了すると、排出孔134が開かれて気液混合状態の二酸化炭素が排出される。排出完了後、転写装置100は型開きされ、微細形状が転写された樹脂成形体30が取り出される。 When the transfer to the resin molded body 30 is completed in this manner, the discharge hole 134 is opened and carbon dioxide in a gas-liquid mixed state is discharged. After the ejection is completed, the transfer device 100 is opened, and the resin molded body 30 to which the fine shape has been transferred is taken out.

<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。本第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。本第2の実施形態において、第1の実施形態と異なる構成については、符号にaを付して記載する。
<Second embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described below. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the second embodiment, configurations that are different from those in the first embodiment are described by adding a to the reference numeral.

図5は、本発明の第2の実施形態に係る、転写装置100aについて説明するための図である。図5に示すように、転写装置100aは、互いに当接するように設けられた第1駆動プレート18aと第2駆動プレート20aとを有する。第1駆動プレート18aにはアクチュエータ21aが接続されており、第1駆動プレート18aはアクチュエータ21aによって上下方向に移動する。 FIG. 5 is a diagram for explaining a transfer device 100a according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the transfer device 100a includes a first drive plate 18a and a second drive plate 20a that are provided so as to be in contact with each other. An actuator 21a is connected to the first drive plate 18a, and the first drive plate 18a is moved in the vertical direction by the actuator 21a.

第1駆動プレート18aがアクチュエータ21aによって上方向に移動するとき、第1駆動プレート18aは第2駆動プレート20aに下側から当接する。その後、アクチュエータ21aによって、第2駆動プレート20aの下側の面に接した状態となっていた第1駆動プレート18aはさらに上方向に移動することができる。このような構成により、本実施形態の転写装置100aでは、流体を圧縮するためのピストン19の第1駆動プレート18aによる移動と、転写を行うための保持部16の第2駆動プレート20aによる移動とを、同一(単一)のアクチュエータ21aによって行うことができる。 When the first drive plate 18a is moved upward by the actuator 21a, the first drive plate 18a abuts the second drive plate 20a from below. Thereafter, the first drive plate 18a, which was in contact with the lower surface of the second drive plate 20a, can be further moved upward by the actuator 21a. With such a configuration, in the transfer device 100a of the present embodiment, the piston 19 is moved by the first drive plate 18a for compressing the fluid, and the holding part 16 is moved by the second drive plate 20a for performing transfer. can be performed by the same (single) actuator 21a.

図6は、第1駆動プレート18aが上方向に移動し、第2駆動プレート20aに当接した状態(第3の状態)の転写装置100aを説明するための図である。図6では、第1駆動プレート18aの移動に伴ってピストン19が上昇し、密閉室13内の二酸化炭素が気液混合状態となる。この状態でさらにアクチュエータ21aによって第1駆動プレート18aが上昇することにより、第2駆動プレート20aが第1駆動プレート18aと一体となって上昇する。これにより、保持部16に保持されている樹脂成形体30の上側の面が、密閉室13の上側の内壁面111に固定されている第1転写型14に押しつけられる。また、樹脂成形体30の下側の面が、樹脂成形体30と保持部16との間に配置されている第2転写型15に押しつけられる。図7は、第1駆動プレート18aが第2駆動プレート20aと当接した状態で、第2駆動プレート20aと一体となってさらに移動した状態(第4の状態)の転写装置100aについて説明するための図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the transfer device 100a in a state (third state) in which the first drive plate 18a moves upward and is in contact with the second drive plate 20a. In FIG. 6, the piston 19 rises as the first drive plate 18a moves, and the carbon dioxide in the sealed chamber 13 enters a gas-liquid mixed state. In this state, the first drive plate 18a is further raised by the actuator 21a, so that the second drive plate 20a is raised together with the first drive plate 18a. As a result, the upper surface of the resin molded body 30 held by the holding part 16 is pressed against the first transfer mold 14 fixed to the upper inner wall surface 111 of the sealed chamber 13. Further, the lower surface of the resin molded body 30 is pressed against the second transfer mold 15 disposed between the resin molded body 30 and the holding part 16. FIG. 7 is for explaining the transfer device 100a in a state (fourth state) in which the first drive plate 18a is in contact with the second drive plate 20a and further moved integrally with the second drive plate 20a. This is a diagram.

図7に示す第4の状態では、第3の状態よりも第1駆動プレート18aが上昇している分、ピストン19も更に上昇することになるため、これに伴って密閉室13の体積は第3の状態よりも減少することになる。しかしながら、第3の状態から第4の状態において、密閉室13内の二酸化炭素は気液混合状態、すなわち気液平衡状態であるため、温度が変動しない限り、気相と液相が共存する範囲で密閉室13内の体積がある程度変動しても室内の二酸化炭素の圧力はほぼ一定である(図3参照)。従って、第3の状態から第4の状態へ遷移する際にピストン19によって生じる密閉室13内の体積変化は、樹脂成形体の転写に全く悪影響を及ぼさない。 In the fourth state shown in FIG. 7, since the first drive plate 18a is raised more than in the third state, the piston 19 also rises further, and accordingly, the volume of the sealed chamber 13 is reduced to the third state. This will decrease compared to state 3. However, from the third state to the fourth state, the carbon dioxide in the sealed chamber 13 is in a gas-liquid mixed state, that is, in a gas-liquid equilibrium state, so as long as the temperature does not fluctuate, the range in which the gas phase and liquid phase coexist. Even if the volume inside the sealed chamber 13 fluctuates to some extent, the pressure of carbon dioxide inside the chamber remains almost constant (see FIG. 3). Therefore, the change in volume within the sealed chamber 13 caused by the piston 19 when transitioning from the third state to the fourth state has no adverse effect on the transfer of the resin molded body.

なお、気液混合状態を維持するためには、密閉室13内の体積変化は、例えば密閉室13全体の体積の約50%以下に収められることが望ましい。その理由は以下の通りである。液体の二酸化炭素の密度は770kg/mであり、気体の二酸化炭素の密度は190kg/mである(20℃の場合)。従って、20℃の気液混合状態の二酸化炭素では、約75%の体積変化が生じると、全てが液体の二酸化炭素に相転移してしまう。すなわち、密閉室13内の体積変化は、約75%より小さい値に収められる必要がある。 Note that, in order to maintain the gas-liquid mixed state, it is desirable that the volume change within the sealed chamber 13 be kept within about 50% or less of the entire volume of the sealed chamber 13, for example. The reason is as follows. The density of liquid carbon dioxide is 770 kg/m 3 and the density of gaseous carbon dioxide is 190 kg/m 3 (at 20° C.). Therefore, when carbon dioxide in a gas-liquid mixed state at 20° C. undergoes a volume change of about 75%, all of the carbon dioxide undergoes a phase transition to liquid carbon dioxide. That is, the volume change inside the sealed chamber 13 needs to be kept within a value smaller than about 75%.

以上説明したように、本第2の実施形態に係る転写装置100aでは、アクチュエータを1つに減らした分、第1の実施形態よりも簡単な構成とすることができる。これにより、転写装置100a全体として小型化が可能となり、安価な転写装置100aを提供することができる。 As described above, the transfer device 100a according to the second embodiment can have a simpler configuration than the first embodiment because the number of actuators is reduced to one. As a result, the overall size of the transfer device 100a can be reduced, and an inexpensive transfer device 100a can be provided.

<第1および第2の実施形態に係る転写装置の作用・効果>
以上説明したように、第1および第2の実施形態に係る転写装置100(100a)は、樹脂成形体30を可塑化する流体で満たされる密閉室13を有する第1金型11および第2金型12と、密閉室13内に配置され、樹脂成形体30に転写される形状を有する第1転写型14を保持する内壁面111と、内壁面111に対向し、内壁面111に対して相対的に離接する保持部16と、密閉室13の容積を変化させる圧縮室132と、を備える。
<Actions and effects of the transfer device according to the first and second embodiments>
As described above, the transfer device 100 (100a) according to the first and second embodiments includes a first mold 11 and a second mold having a sealed chamber 13 filled with a fluid for plasticizing the resin molded body 30. The mold 12 , an inner wall surface 111 that is disposed in the sealed chamber 13 and holds the first transfer mold 14 having a shape to be transferred to the resin molded body 30 , and an inner wall surface 111 that faces the inner wall surface 111 and is relative to the inner wall surface 111 . The compressor chamber 132 includes a holding portion 16 that moves into and out of contact with each other, and a compression chamber 132 that changes the volume of the sealed chamber 13.

このように、流体を圧縮するための圧縮室132と、樹脂成形体30に転写を行うための転写室131と、が同一の密閉空間である密閉室13内に設けられている。すなわち、転写装置100(100a)の内部に、導入気体の圧力調整機構と転写機構の2つの機能が独立して設けられている。このような構成により、流体を圧縮するための装置を転写装置100(100a)の外部に用意する必要がなく、流体を圧縮するための装置を外部に設けた場合と比較して、転写装置100(100a)全体の構成を簡単にすることができる。これにより、全体として安価な転写装置100(100a)を提供することができる。 In this way, the compression chamber 132 for compressing the fluid and the transfer chamber 131 for transferring to the resin molded body 30 are provided in the same sealed chamber 13, which is a sealed space. That is, the two functions of an introduction gas pressure adjustment mechanism and a transfer mechanism are independently provided inside the transfer device 100 (100a). With such a configuration, there is no need to provide a device for compressing fluid outside the transfer device 100 (100a), and compared to a case where a device for compressing fluid is provided outside, the transfer device 100 (100a) The overall configuration can be simplified. Thereby, it is possible to provide the transfer device 100 (100a) which is inexpensive as a whole.

また、実施形態に係る転写装置100(100a)では、ピストン19が第1金型11および第2金型12に対して相対的に移動する距離は、保持部16が内壁面111に対して相対的に移動する距離よりも大きい。これに伴い、ピストン19の上端面の面積は、比較的小さくてすむようになる。このため、ピストン19を移動させるための第1アクチュエータ21(またはアクチュエータ21a)として、出力の小さな小型のものを使用できる。また、ピストン19の上端面の面積を小さくすることで、転写装置100(100a)そのものを小型化することもできる。 In addition, in the transfer device 100 (100a) according to the embodiment, the distance that the piston 19 moves relative to the first mold 11 and the second mold 12 is the distance that the holding part 16 moves relative to the inner wall surface 111. greater than the distance traveled. Accordingly, the area of the upper end surface of the piston 19 can be relatively small. Therefore, as the first actuator 21 (or actuator 21a) for moving the piston 19, a small one with a small output can be used. Further, by reducing the area of the upper end surface of the piston 19, the transfer device 100 (100a) itself can be downsized.

また、実施形態に係る転写装置100(100a)では、保持部16を支持しかつ移動させるロッド17の太さは、保持部16を移動させるための力を伝達できるだけの強度を確保でき、かつなるべく細くなるように形成されている。このような構成により、転写室131内で保持部16が移動した場合でも、ロッド17が密閉室13内に侵入することによって生じる密閉室13内の体積変化を小さくすることができる。 In addition, in the transfer device 100 (100a) according to the embodiment, the thickness of the rod 17 that supports and moves the holding part 16 is such that it can secure enough strength to transmit the force for moving the holding part 16, and is as thin as possible. It is formed to be thin. With such a configuration, even if the holding portion 16 moves within the transfer chamber 131, a change in volume within the sealed chamber 13 caused by the rod 17 entering the sealed chamber 13 can be reduced.

また、ロッド17をなるべく細くすることで、保持部16の上面(樹脂成形体30および第2転写型15が載置される面)と下面(ロッド17が接続される面)との面積差を小さくすることができる。また、保持部16の周囲と転写室131の内壁面との間に隙間が設けられているため、保持部16の下面と転写室131の内壁面との間に二酸化炭素が入り込むようになっている。 Furthermore, by making the rod 17 as thin as possible, the difference in area between the upper surface of the holding part 16 (the surface on which the resin molded body 30 and the second transfer mold 15 are placed) and the lower surface (the surface to which the rod 17 is connected) can be reduced. Can be made smaller. Furthermore, since a gap is provided between the periphery of the holding section 16 and the inner wall surface of the transfer chamber 131, carbon dioxide can enter between the lower surface of the holding section 16 and the inner wall surface of the transfer chamber 131. There is.

このような構成により、密閉室13内の二酸化炭素から保持部16の上面と下面に掛かる力が打ち消しあい、上面にかかる力は、実質的にロッドの断面積と二酸化炭素の蒸気圧力を掛け合わせたものとなる。その結果、密閉室13内で保持部16を移動させる際に加圧流体が転写面を押し返す力は、流体が保持部16の下側に回り込まない構造の転写装置の場合と比較して小さくなる。このため、保持部16を移動させる力は比較的小さくてよく、第2アクチュエータ22(またはアクチュエータ21a)として、出力の小さい小型のものを使用できる。これにより、装置を大がかりなものにすることなく樹脂成形体30の大面積化が可能となる。 With this configuration, the forces exerted on the upper and lower surfaces of the holding part 16 by the carbon dioxide in the sealed chamber 13 cancel each other out, and the force exerted on the upper surface is substantially equal to the cross-sectional area of the rod multiplied by the vapor pressure of the carbon dioxide. It becomes something. As a result, the force of the pressurized fluid pushing back the transfer surface when moving the holding part 16 within the sealed chamber 13 is smaller than in the case of a transfer device in which the fluid does not go around to the lower side of the holding part 16. . For this reason, the force for moving the holding part 16 may be relatively small, and a small type with a small output can be used as the second actuator 22 (or actuator 21a). This makes it possible to increase the area of the resin molded body 30 without making the device large-scale.

また、上記した実施形態に係る転写装置100(100a)では、流体は二酸化炭素である。転写装置100(100a)内に導入された二酸化炭素は、圧縮室132内で圧縮されて気液混合状態となる。気液混合状態の流体は、樹脂成形体30の表面に含浸し、可塑化させるため、第1転写型14および第2転写型15に押しつけられた樹脂成形体30の表面に、第1転写型14および第2転写型15の微細形状を好適に転写できる。 Furthermore, in the transfer device 100 (100a) according to the embodiment described above, the fluid is carbon dioxide. Carbon dioxide introduced into the transfer device 100 (100a) is compressed in the compression chamber 132 and becomes a gas-liquid mixed state. In order to impregnate and plasticize the surface of the resin molded body 30 with the gas-liquid mixed fluid, the first transfer mold 14 and the second transfer mold 15 can be suitably transferred.

さらに、密閉室13内が気液混合状態の二酸化炭素で満たされることにより、以下のような効果が得られる。図3に示すように、気液混合状態、すなわち気液平衡状態では、体積変化があっても圧力はほぼ一定である。すなわち、圧縮室132における圧縮により密閉室13内の二酸化炭素が気液混合状態となった後は、温度が変動しない限り、気相と液相が共存する範囲で密閉室13内の体積が変動しても室内の二酸化炭素の圧力はほぼ一定である。以上のことから、密閉室13内が気液混合状態の二酸化炭素で満たされることにより、密閉室13内に体積変化があっても気相と液相が共存する範囲であれば密閉室13内の圧力を一定に保つことができる。なお、気相と液相が共存する範囲とは、上記第2の実施形態に説明したように、密閉室13内の体積変化が約75%より小さい範囲、より好適には約50%より小さい範囲である。 Furthermore, by filling the sealed chamber 13 with carbon dioxide in a gas-liquid mixture, the following effects can be obtained. As shown in FIG. 3, in a gas-liquid mixed state, that is, in a gas-liquid equilibrium state, the pressure is almost constant even if there is a change in volume. That is, after the carbon dioxide in the sealed chamber 13 enters a gas-liquid mixed state due to compression in the compression chamber 132, the volume in the sealed chamber 13 will fluctuate within the range where the gas phase and liquid phase coexist unless the temperature changes. However, the pressure of carbon dioxide in the room remains almost constant. From the above, by filling the sealed chamber 13 with carbon dioxide in a gas-liquid mixture state, even if there is a volume change in the sealed chamber 13, as long as the gas phase and liquid phase coexist, the sealed chamber 13 will remain in the sealed chamber 13. pressure can be kept constant. Note that the range in which the gas phase and the liquid phase coexist means a range in which the volume change in the sealed chamber 13 is smaller than about 75%, more preferably smaller than about 50%, as explained in the second embodiment. range.

<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。図8は、第3の実施形態に係る転写装置200について説明するための図である。図8では、転写装置200の縦断面図が示されている。図8における各部の縮尺は正確なものではなく、図8では各部の位置関係が模式的に示されている。なお、以下の説明における上下方向は、図8における上下方向に対応している。
<Third embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 8 is a diagram for explaining a transfer device 200 according to the third embodiment. In FIG. 8, a longitudinal cross-sectional view of the transfer device 200 is shown. The scale of each part in FIG. 8 is not accurate, and the positional relationship of each part is schematically shown in FIG. Note that the vertical direction in the following description corresponds to the vertical direction in FIG.

図8に示すように、転写装置200は、第1金型211と、第1金型211と対向する第2金型212とを有する。図8では、第1金型211と第2金型212とが型締めされた状態が示されている。第1金型211と第2金型212とが型締めされた状態では、第1金型211と第2金型212との間には、密閉空間である密閉室220が構成される。第1金型211および第2金型212は、本発明の基部の一例である。 As shown in FIG. 8, the transfer device 200 includes a first mold 211 and a second mold 212 facing the first mold 211. FIG. 8 shows a state in which the first mold 211 and the second mold 212 are clamped. When the first mold 211 and the second mold 212 are clamped together, a sealed chamber 220, which is a closed space, is formed between the first mold 211 and the second mold 212. The first mold 211 and the second mold 212 are examples of the base of the present invention.

密閉室220は、互いに対向する第1型保持部231および第2型保持部232が配置される転写室221と、密閉室220内の流体に圧力を加えて圧縮するための圧縮室222と、を有する。転写室221と圧縮室222とは、第2型保持部232と、密閉室220を構成する第2金型212との間に設けられた隙間によって空間的に接続されている。 The sealed chamber 220 includes a transfer chamber 221 in which a first mold holding part 231 and a second mold holding part 232 facing each other are arranged, and a compression chamber 222 for applying pressure to compress the fluid in the sealed chamber 220. has. The transfer chamber 221 and the compression chamber 222 are spatially connected through a gap provided between the second mold holding section 232 and the second mold 212 that constitutes the sealed chamber 220.

転写室221の内部に配置される第1型保持部231および第2型保持部232のそれぞれは、第1転写型214および第2転写型215を互いに対向するように保持する。第1転写型214と第2転写型215との間には被転写材料である樹脂フィルム240が配置されうる。第1型保持部231および第2型保持部232による、第1転写型214および第2転写型215の保持の具体的な方法としては、例えば図示しないネジや接着剤等が挙げられる。第1転写型214および第2転写型215は本発明の転写型の一例である。また、第1型保持部231および第2型保持部232の一方は本発明の型保持部の一例であり、他方は本発明の型対向部の一例である。 Each of the first mold holding section 231 and the second mold holding section 232 arranged inside the transfer chamber 221 holds the first transfer mold 214 and the second transfer mold 215 so as to face each other. A resin film 240, which is a material to be transferred, may be placed between the first transfer mold 214 and the second transfer mold 215. Specific methods for holding the first transfer mold 214 and the second transfer mold 215 by the first mold holding section 231 and the second mold holding section 232 include, for example, screws and adhesives (not shown). The first transfer mold 214 and the second transfer mold 215 are examples of the transfer mold of the present invention. Moreover, one of the first mold holding part 231 and the second mold holding part 232 is an example of the mold holding part of the present invention, and the other is an example of the mold opposing part of the present invention.

樹脂フィルム240は、例えばフィルム状の樹脂材料である。樹脂フィルムを構成する材料の具体例としては、上述した第1の実施形態で説明した材料が挙げられる。 The resin film 240 is, for example, a film-like resin material. Specific examples of materials constituting the resin film include the materials described in the above-mentioned first embodiment.

なお、第1の実施形態で説明した転写装置100では、被転写材料である樹脂成形体30は、転写が行われる際に転写室131内に封入されていたが、本第3の実施形態に係る転写装置200では、樹脂フィルム240の全体が転写室221内に封入されない場合がある。 Note that in the transfer device 100 described in the first embodiment, the resin molded body 30, which is the material to be transferred, is enclosed in the transfer chamber 131 when the transfer is performed; however, in the third embodiment, In such a transfer device 200, the entire resin film 240 may not be enclosed within the transfer chamber 221 in some cases.

図9Aおよび図9Bは、第3の実施形態における転写装置200と樹脂フィルム240との関係を説明するための図である。図9Aは、転写装置200の第1金型211と第2金型212とが型締めされていない状態で、第2金型212を上側から見た様子を示す図である。図9Aでは、図示の都合上、樹脂フィルム240を透過して第2金型212が示されている。 9A and 9B are diagrams for explaining the relationship between the transfer device 200 and the resin film 240 in the third embodiment. FIG. 9A is a diagram showing the second mold 212 viewed from above in a state where the first mold 211 and the second mold 212 of the transfer device 200 are not clamped. In FIG. 9A, for convenience of illustration, the second mold 212 is shown through the resin film 240.

図9Aに示すように、第2金型212の上面の一部には、型締めされた際に密閉室220を形成するための開口223が形成されている。被転写材料である樹脂フィルム240は、この開口223を覆うように配置される。 As shown in FIG. 9A, an opening 223 is formed in a part of the upper surface of the second mold 212 to form a sealed chamber 220 when the mold is clamped. A resin film 240, which is a material to be transferred, is arranged to cover this opening 223.

図9Aでは、図9Bに示すように、被転写材料として、ロール状の樹脂フィルム240が用いられる例について示している。図9Bは、被転写材料としてロール状の樹脂フィルム240を用いる場合について説明するための図であって、図9Bは、ロール状の樹脂フィルム240の巻き取り方向に沿った平面における断面図である。図9Bでは、転写装置200の両側に樹脂フィルム240を巻き付けるロール300Aおよび300Bを配置し、一方のロール300Aで他方のロール300Bに巻き付けられた樹脂フィルム240を巻き取る例が示されている。 FIG. 9A shows an example in which a roll-shaped resin film 240 is used as the transfer material, as shown in FIG. 9B. FIG. 9B is a diagram for explaining a case where a roll-shaped resin film 240 is used as a transfer material, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the roll-shaped resin film 240 in a plane along the winding direction. . FIG. 9B shows an example in which rolls 300A and 300B around which the resin film 240 is wound are arranged on both sides of the transfer device 200, and one roll 300A winds up the resin film 240 that has been wound around the other roll 300B.

図9Aおよび図9Bに示す例では、ロール300Bが樹脂フィルム240を巻き取っていく。樹脂フィルム240の転写されるべき所定の位置が開口223に重なった時点で、ロール300Bは樹脂フィルム240の巻き取りを停止させる。この状態で第1金型211と第2金型212との型締めがなされ、樹脂フィルム240への転写が行われる。 In the example shown in FIGS. 9A and 9B, the roll 300B winds up the resin film 240. When the predetermined position of the resin film 240 to be transferred overlaps the opening 223, the roll 300B stops winding the resin film 240. In this state, the first mold 211 and the second mold 212 are clamped, and transfer to the resin film 240 is performed.

開口223の周囲には、第3シール部材261(Oリング等)が設けられている。言い換えると、第3シール部材261は、第1金型211と第2金型212とが型締めされた状態において、転写室221の周囲における、第1金型211と第2金型212との間の空間を塞ぐように設けられている。このような第3シール部材261によって、第1金型211と第2金型212とが型締めされた状態における、転写室221の気密が確保される。このような構成により、第3の実施形態の転写装置200では、被転写材料の全体が転写室221の内部に封入されない場合でも、好適に転写を行うことができる。 A third sealing member 261 (such as an O-ring) is provided around the opening 223. In other words, the third seal member 261 seals the area between the first mold 211 and the second mold 212 around the transfer chamber 221 in a state where the first mold 211 and the second mold 212 are clamped. It is designed to fill the space between. The third seal member 261 ensures airtightness of the transfer chamber 221 in a state where the first mold 211 and the second mold 212 are clamped. With such a configuration, in the transfer device 200 of the third embodiment, even when the entire transfer target material is not enclosed within the transfer chamber 221, transfer can be performed suitably.

このようにして所定の位置への転写が完了すると、型締めが解除され、ロール300Bによって樹脂フィルム240が所定量巻き取られる。所定量の巻き取りが完了すると、再度型締めがなされ、樹脂フィルム240への転写が行われる。このような工程を繰り返すことにより、ロール状の樹脂フィルム240への連続した転写が好適に行われる。 When the transfer to the predetermined position is completed in this way, the mold clamping is released and the resin film 240 is wound up by a predetermined amount by the roll 300B. When a predetermined amount of winding is completed, the mold is clamped again and transfer to the resin film 240 is performed. By repeating such steps, continuous transfer to the roll-shaped resin film 240 is suitably performed.

図9Aに示すように、第2金型212には、開口223の他、後に詳細を説明する第2導入孔252が開口しており、この第2導入孔252の周囲にも第4シール部材262(Oリング等)が設けられることで、第2導入孔252からも密閉室220の気密が破れないようになっている。 As shown in FIG. 9A, in addition to the opening 223, the second mold 212 has a second introduction hole 252, which will be described in detail later, and a fourth seal member is also provided around the second introduction hole 252. 262 (such as an O-ring) prevents the airtightness of the sealed chamber 220 from being broken even from the second introduction hole 252.

なお、図9Aおよび図9Bでは、樹脂フィルム240がロール300Bにより巻き取られることで、ロール状の樹脂フィルム240に連続した転写が行われる例を示したが、本発明はこれに限定されない。転写室221の内部に封入できない大きさの樹脂フィルム1枚に転写を行う場合や、転写室221の内部に樹脂フィルムが封入される場合でも、本発明の転写装置200を適用することが可能である。 Although FIGS. 9A and 9B show an example in which the resin film 240 is wound up by the roll 300B and continuous transfer is performed on the roll-shaped resin film 240, the present invention is not limited thereto. The transfer device 200 of the present invention can be applied even when transferring to a single resin film whose size cannot be enclosed inside the transfer chamber 221 or when a resin film is enclosed inside the transfer chamber 221. be.

図8の説明に戻る。第1転写型214および第2転写型215は、それぞれ樹脂フィルム240と対向する面に樹脂フィルム240に転写すべき微細な形状(パターン)を有する。この微細形状に、可塑化された樹脂フィルム240が押しつけられることによって、樹脂フィルム240の表面に微細形状が転写されるようになっている。 Returning to the explanation of FIG. The first transfer mold 214 and the second transfer mold 215 each have a fine shape (pattern) to be transferred to the resin film 240 on the surface facing the resin film 240. By pressing the plasticized resin film 240 onto this fine shape, the fine shape is transferred onto the surface of the resin film 240.

第1転写型214を保持する第1型保持部231および/または第2転写型215を保持する第2型保持部232の内部には、温度を調節するための図示しないヒーターが埋め込まれていてもよい。 A heater (not shown) for adjusting the temperature is embedded inside the first mold holding section 231 that holds the first transfer mold 214 and/or the second mold holding section 232 that holds the second transfer mold 215. Good too.

第1転写型214を保持する第1型保持部231は、第1金型211の転写室221における上側の面である内壁面211Wに固定されている。一方、第2転写型215を保持する第2型保持部232と、第2金型212の転写室221における内壁面212Wとの間には所定の空間が形成されている。これは、第2型保持部232の周囲と内壁面212Wの間に樹脂フィルム240を可塑化するための流体を一様に入り込ませるとともに、転写室221と、第2型保持部232の下面側に存在する圧縮室222とを空間的に接続するためである。このような構成は、第2型保持部232の移動に対し、流体の圧縮を起こさせないようにするためのものであり、第2型保持部232を移動させる力の減少に寄与するものである。 The first mold holding part 231 that holds the first transfer mold 214 is fixed to the inner wall surface 211W, which is the upper surface of the transfer chamber 221 of the first mold 211. On the other hand, a predetermined space is formed between the second mold holding part 232 that holds the second transfer mold 215 and the inner wall surface 212W of the transfer chamber 221 of the second mold 212. This allows the fluid for plasticizing the resin film 240 to uniformly enter between the periphery of the second mold holding part 232 and the inner wall surface 212W, and the transfer chamber 221 and the lower surface side of the second mold holding part 232. This is to spatially connect the compression chamber 222 that exists in the. Such a configuration is to prevent fluid compression from occurring when the second mold holding part 232 moves, and contributes to reducing the force that moves the second mold holding part 232. .

第2型保持部232の下方の面には、下方に突出するガイドピン232Pが設けられている。図8に示す例では、ガイドピン232Pは、2本設けられている。ガイドピン232Pは、第2金型212に設けられた第3ガイド穴2121の内部に嵌め入れられている。ガイドピン232Pおよび第3ガイド穴2121により、第2型保持部232の水平方向への移動は規制されており、第2型保持部232は上下方向にのみ移動可能となっている。また、転写室221とガイドピン232Pの下部空間とを空間的に接続するため、ガイドピン232Pと第3ガイド穴2121の内壁面との間に図示しない隙間が形成されている。 A guide pin 232P that protrudes downward is provided on the lower surface of the second mold holding portion 232. In the example shown in FIG. 8, two guide pins 232P are provided. The guide pin 232P is fitted into a third guide hole 2121 provided in the second mold 212. The guide pin 232P and the third guide hole 2121 restrict the movement of the second mold holding part 232 in the horizontal direction, and the second mold holding part 232 can only move in the vertical direction. Further, in order to spatially connect the transfer chamber 221 and the space below the guide pin 232P, a gap (not shown) is formed between the guide pin 232P and the inner wall surface of the third guide hole 2121.

また、第2型保持部232の下方には、第2転写型215の水平方向の断面積より小さい断面積を有する、例えば円筒形のピストン271が、第2転写型215と離隔可能に配置されている。ピストン271は、第2金型212に設けられた第4ガイド穴2122の内部に、上下方向に移動可能に嵌め入れられている。ピストン271には第5シール部材263(Oリング等)が設けられ、ピストン271が第4ガイド穴2122内を移動しても、密閉室220内の気密が破れないようになっている。ピストン271は、図示しないアクチュエータにより、上下方向の移動を行うようになっている。 Further, below the second mold holding part 232, a piston 271 having a cylindrical shape, for example, having a cross-sectional area smaller than the horizontal cross-sectional area of the second transfer mold 215 is arranged so as to be able to be separated from the second transcription mold 215. ing. The piston 271 is fitted into a fourth guide hole 2122 provided in the second mold 212 so as to be movable in the vertical direction. A fifth seal member 263 (such as an O-ring) is provided on the piston 271 to prevent the airtightness within the sealed chamber 220 from being broken even when the piston 271 moves within the fourth guide hole 2122. The piston 271 is configured to move in the vertical direction by an actuator (not shown).

ピストン271は、第2型保持部232を下方に移動させて第1型保持部231から離隔させるリターンピン272を有する。リターンピン272は、本発明の離隔部の一例である。リターンピン272は、軸と、軸よりも断面積が大きい下端部とによって構成されている。リターンピン272の軸の上端部は、第2型保持部232の下面に接続されている。ピストン271の上端部には、リターンピン272の軸を通す穴が設けられており、当該穴の大きさはリターンピン272の下端部の断面積より小さくなっている。これにより、ピストン271が下方に移動する際、リターンピン272およびリターンピン272と接続されている第2型保持部232もピストン271と一体となって下方に移動する。 The piston 271 has a return pin 272 that moves the second mold holding part 232 downward and away from the first mold holding part 231 . The return pin 272 is an example of the separation part of the present invention. The return pin 272 includes a shaft and a lower end portion having a larger cross-sectional area than the shaft. The upper end of the shaft of the return pin 272 is connected to the lower surface of the second mold holding part 232. A hole through which the shaft of the return pin 272 passes is provided at the upper end of the piston 271, and the size of the hole is smaller than the cross-sectional area of the lower end of the return pin 272. Thereby, when the piston 271 moves downward, the return pin 272 and the second type holding part 232 connected to the return pin 272 also move downward together with the piston 271.

転写室221には、転写の際に樹脂フィルム240を可塑化するために使用される流体を、転写前に導入する第1導入孔251および第2導入孔252が接続されている。第2導入孔252は、第2金型212の側面を貫通し、転写装置200の外部と転写室221の内部とを接続するように構成されている。そして、第2導入孔252は、途中で枝分かれして第1金型に設けられた第1導入孔251に接続される。 The transfer chamber 221 is connected to a first introduction hole 251 and a second introduction hole 252 through which a fluid used to plasticize the resin film 240 during transfer is introduced before transfer. The second introduction hole 252 is configured to penetrate the side surface of the second mold 212 and connect the outside of the transfer device 200 and the inside of the transfer chamber 221. The second introduction hole 252 branches in the middle and is connected to the first introduction hole 251 provided in the first mold.

第2導入孔252の入口から流体が流し込まれると、流体は第2導入孔252を通って転写室221の樹脂フィルム240の下面側に導入される。また、第2導入孔252から流し込まれた流体の一部は、上述の枝分かれした部位から第1導入孔251へ流れ込み、第1導入孔251を通って第1型保持部231の下面側、すなわち転写室221の樹脂フィルム240の上面側に導入される。 When fluid is poured from the entrance of the second introduction hole 252, the fluid is introduced into the lower surface side of the resin film 240 of the transfer chamber 221 through the second introduction hole 252. Further, a part of the fluid poured from the second introduction hole 252 flows into the first introduction hole 251 from the above-mentioned branched portion, passes through the first introduction hole 251, and reaches the lower surface side of the first mold holding part 231, i.e. It is introduced onto the upper surface side of the resin film 240 in the transfer chamber 221 .

このように枝分かれした流体の導入孔により、被転写材料である樹脂フィルム240の全体が転写室221内に封入されないために転写室221が樹脂フィルム240によって上下に分断されてしまう場合でも、樹脂フィルム240の上下の面に好適に流体を導入することができる。これとともに、樹脂フィルム240の上下に存在する流体の圧力を速やかに同じ圧力とすることができる。 Due to the branched fluid introduction holes, even when the transfer chamber 221 is divided into upper and lower parts by the resin film 240 because the entire resin film 240, which is the material to be transferred, is not enclosed within the transfer chamber 221, the resin film Fluid can be suitably introduced into the upper and lower surfaces of 240. At the same time, the pressures of the fluids present above and below the resin film 240 can be quickly brought to the same pressure.

一方、転写室221には、転写後に外部に排出するための排出孔253も接続されている。排出孔253は、第2金型212の側面を貫通し、転写装置200の外部と転写室221の内部とを接続するように構成されている。排出孔253は、転写後に流体を排出するとき以外は、図示しないバルブ等によって閉じられている。 On the other hand, the transfer chamber 221 is also connected to a discharge hole 253 for discharging the image to the outside after the transfer. The discharge hole 253 is configured to penetrate the side surface of the second mold 212 and connect the outside of the transfer device 200 and the inside of the transfer chamber 221. The discharge hole 253 is closed by a valve or the like (not shown) except when the fluid is discharged after transfer.

圧縮室222は、第2型保持部232の下面と、第2金型212の内壁と、ピストン271の上端面と、によって構成されている。圧縮室222は、上述したように、第2型保持部232と第2金型212の内壁面212Wとの間の所定の空間によって、転写室221と空間的に接続されている。すなわち、転写室221および圧縮室222は、同一の密閉空間である密閉室220を構成している。 The compression chamber 222 is configured by the lower surface of the second mold holder 232, the inner wall of the second mold 212, and the upper end surface of the piston 271. As described above, the compression chamber 222 is spatially connected to the transfer chamber 221 by a predetermined space between the second mold holder 232 and the inner wall surface 212W of the second mold 212. That is, the transfer chamber 221 and the compression chamber 222 constitute the same sealed chamber 220, which is a sealed space.

ピストン271が上昇することで、圧縮室222内の流体が圧縮される。圧縮室222と転写室221とは上述したように空間的に接続されているため、ピストン271の上昇により、密閉室220内の流体の圧力が上昇する。第3の実施形態における流体は、第1の実施形態と同様、二酸化炭素である。二酸化炭素は、気体の状態で第1導入孔251および第2導入孔252から密閉室220内に導入され、ピストン271の上昇によって加圧、圧縮されて、気体状態と液体状態とが混合した気液混合状態となる。この状態で転写装置200における転写が行われる。圧縮室222は、本発明の容積変化機構の一例である。 As the piston 271 rises, the fluid within the compression chamber 222 is compressed. Since the compression chamber 222 and the transfer chamber 221 are spatially connected as described above, the pressure of the fluid in the sealed chamber 220 increases as the piston 271 rises. The fluid in the third embodiment is carbon dioxide, as in the first embodiment. Carbon dioxide is introduced into the sealed chamber 220 in a gaseous state through the first introduction hole 251 and the second introduction hole 252, and is pressurized and compressed by the upward movement of the piston 271 to form a gas mixture of a gaseous state and a liquid state. The liquid will be in a mixed state. In this state, transfer in the transfer device 200 is performed. The compression chamber 222 is an example of the volume change mechanism of the present invention.

上記説明したように、本第3の実施形態に係る転写装置200では、樹脂フィルム240を可塑化する流体を圧縮する圧縮室222と、可塑化された樹脂フィルム240に転写する転写室221とを含む密閉室220が、第1金型211と第2金型212との間に設けられている。 As described above, the transfer device 200 according to the third embodiment includes the compression chamber 222 that compresses the fluid that plasticizes the resin film 240 and the transfer chamber 221 that transfers the fluid to the plasticized resin film 240. A sealed chamber 220 containing the metal mold is provided between the first mold 211 and the second mold 212.

(方法の説明)
次に、上記説明した転写装置200を用いて、被転写材料である樹脂フィルム240に転写を行う転写方法について説明する。
(Explanation of method)
Next, a transfer method for transferring onto the resin film 240, which is a material to be transferred, using the above-described transfer device 200 will be described.

まず、第1転写型214が第1型保持部231に取り付けられるとともに、第2転写型215が第2型保持部232に保持される。そして、図10に示すように、樹脂フィルム240が転写されるべき位置に配置される。図10は、転写装置200の型締め前における、樹脂フィルム240を配置する様子を示す図である。なお、以下の方法の説明に用いられる図10~図12は、図8と同じ断面における縦断面図である。 First, the first transfer mold 214 is attached to the first mold holding part 231, and the second transcription mold 215 is held by the second mold holding part 232. Then, as shown in FIG. 10, the resin film 240 is placed at a position to be transferred. FIG. 10 is a diagram showing how the resin film 240 is arranged before the mold clamping of the transfer device 200. Note that FIGS. 10 to 12 used for explaining the method below are longitudinal sectional views taken along the same cross section as FIG. 8.

そして、図8に示すように、第1金型211と第2金型212とが型締めされる。これにより、転写装置200は、図8に示す状態(以下、初期状態と記載する)となる。初期状態において、樹脂フィルム240の一部は転写室221の外側へ露出している(図9Aおよび図9B参照)が、転写室221の周囲における第1金型211と第2金型212との間の隙間を塞ぐように配置された第3シール部材261によって、転写室221内の気密は確保されている。 Then, as shown in FIG. 8, the first mold 211 and the second mold 212 are clamped. As a result, the transfer device 200 enters the state shown in FIG. 8 (hereinafter referred to as an initial state). In the initial state, a part of the resin film 240 is exposed to the outside of the transfer chamber 221 (see FIGS. 9A and 9B), but the contact between the first mold 211 and the second mold 212 around the transfer chamber 221 The airtightness within the transfer chamber 221 is ensured by the third seal member 261 arranged so as to close the gap between the transfer chambers 221 and 221.

従って、初期状態では、図8に示すように、転写室221の内部に、第1転写型214と、第2転写型215と、第1型保持部231と、第2型保持部232と、樹脂フィルム240の一部が配置されている。 Therefore, in the initial state, as shown in FIG. 8, inside the transfer chamber 221, the first transfer mold 214, the second transfer mold 215, the first mold holding part 231, the second mold holding part 232, A portion of the resin film 240 is placed.

この状態で、第2導入孔252および第1導入孔251を通じて、転写装置200の外部から所定量の二酸化炭素が転写室221および圧縮室222内に導入される。 In this state, a predetermined amount of carbon dioxide is introduced into the transfer chamber 221 and the compression chamber 222 from outside the transfer device 200 through the second introduction hole 252 and the first introduction hole 251 .

そして、図11に示すように、図示しないアクチュエータにより、ピストン271が上方向に移動させられる。図11は、ピストン271が第2型保持部232の下面に接触する位置まで上昇した様子を示す図である。これにより、図11における圧縮室222を含む密閉室220全体の体積は、図8に示す初期状態と比較して、ピストン271が上方向に移動した分減少する。このため、圧縮室222を含む密閉室220内の二酸化炭素が圧縮(等温圧縮)されて一部が液体となる。従って、圧縮室222を含む密閉室220内は、気液混合状態の二酸化炭素によって満たされる。 Then, as shown in FIG. 11, the piston 271 is moved upward by an actuator (not shown). FIG. 11 is a diagram showing how the piston 271 has risen to a position where it contacts the lower surface of the second mold holding part 232. As a result, the volume of the entire sealed chamber 220 including the compression chamber 222 in FIG. 11 is reduced by the upward movement of the piston 271 compared to the initial state shown in FIG. 8 . Therefore, the carbon dioxide in the sealed chamber 220 including the compression chamber 222 is compressed (isothermal compression) and a portion thereof becomes a liquid. Therefore, the inside of the sealed chamber 220 including the compression chamber 222 is filled with carbon dioxide in a gas-liquid mixed state.

転写装置200における、密閉室220内の体積、並びに、図8に示す初期状態から図11に示す状態へのピストン271の移動量(ストローク)は、上記のように密閉室220内の二酸化炭素を好適に気液混合状態とすることができるような値に適宜設定されればよい。ピストンの移動量(ストローク)とは、ピストンが第1金型211および第2金型212に対して相対的に移動する距離を意味している。 In the transfer device 200, the volume inside the sealed chamber 220 and the amount of movement (stroke) of the piston 271 from the initial state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. It is sufficient that the value is appropriately set so that a suitable gas-liquid mixed state can be achieved. The amount of movement (stroke) of the piston means the distance that the piston moves relative to the first mold 211 and the second mold 212.

ここで、ピストン271の水平方向の断面積は、第1型保持部231の下面または第2型保持部232の上面の面積、換言すれば転写室221の水平方向の断面積と比較して、小さくなるように形成されている。そして、ピストン271の上下方向の移動量は、密閉室220内の二酸化炭素を気液混合状態とするために必要な密閉室220の体積変化を生じさせることができる移動量に設定される。 Here, the horizontal cross-sectional area of the piston 271 is compared with the area of the lower surface of the first mold holding part 231 or the upper surface of the second mold holding part 232, in other words, the horizontal cross-sectional area of the transfer chamber 221. It is designed to be small. The amount of movement of the piston 271 in the vertical direction is set to an amount that can cause a change in the volume of the sealed chamber 220 necessary to bring the carbon dioxide in the sealed chamber 220 into a gas-liquid mixed state.

ピストン271の上端面の面積を小さくすることで、大面積のピストンを移動させる場合と比較して、ピストン271の上端面に掛かる力が小さくなる。このため、ピストン271を移動させるために必要な力を小さくすることができる。このため、ピストン271を移動させるためのアクチュエータとして、出力の小さい小型のものを使用できる。また、ピストン271の上端面の面積を小さくすることで、転写装置200そのものを小型化することもできる。 By reducing the area of the upper end surface of the piston 271, the force applied to the upper end surface of the piston 271 becomes smaller than when moving a piston with a large area. Therefore, the force required to move the piston 271 can be reduced. Therefore, a small actuator with low output can be used as an actuator for moving the piston 271. Further, by reducing the area of the upper end surface of the piston 271, the transfer device 200 itself can be downsized.

次に、密閉室220内の二酸化炭素が気液混合状態となった後、ピストン271には図示しないアクチュエータにより、更に上方向の力が加えられる。圧縮室222内の流体の圧縮が完了した状態(図11に示す状態)において、ピストン271の上端面は第2型保持部232の下面と接触する。このため、図12に示すように、図示しないアクチュエータによってピストン271に更に上方向の力が加えられることにより、第2型保持部232に保持されている第2転写型215が、樹脂フィルム240を挟んで、転写室221の上側の内壁面211Wに保持された第1型保持部231に保持されている第1転写型214に押し付けられる。図12は、ピストン271の上昇により、第2転写型215が第1転写型214に押し付けられている様子を示す図である。 Next, after the carbon dioxide in the sealed chamber 220 enters a gas-liquid mixed state, an upward force is further applied to the piston 271 by an actuator (not shown). In the state where the compression of the fluid in the compression chamber 222 is completed (the state shown in FIG. 11), the upper end surface of the piston 271 contacts the lower surface of the second mold holding part 232. Therefore, as shown in FIG. 12, by further applying an upward force to the piston 271 by an actuator (not shown), the second transfer mold 215 held by the second mold holding part 232 moves the resin film 240. It is sandwiched and pressed against the first transfer mold 214 held by the first mold holding part 231 held on the upper inner wall surface 211W of the transfer chamber 221. FIG. 12 is a diagram showing how the second transfer mold 215 is pressed against the first transfer mold 214 due to the rising of the piston 271.

図12に示す状態では、樹脂フィルム240の表面に二酸化炭素が含浸することで、樹脂フィルム240の表面が可塑化されている。従って、樹脂フィルム240を挟んで第2転写型215が第1転写型214に押しつけられることで、樹脂フィルム240の表面には第1転写型214および第2転写型215がそれぞれ有する微細形状が好適に転写される。 In the state shown in FIG. 12, the surface of the resin film 240 is plasticized by being impregnated with carbon dioxide. Therefore, by pressing the second transfer mold 215 against the first transfer mold 214 with the resin film 240 in between, the fine shapes of the first transfer mold 214 and the second transfer mold 215, respectively, are preferably formed on the surface of the resin film 240. transcribed into.

なお、気液混合状態の二酸化炭素は、非常に浸透性が高いため、図8および図11に示すように樹脂フィルム240と第1転写型214とがあらかじめ接触していたとしても、その微細な隙間から入り込み、樹脂フィルム240の被転写面を好適に可塑化させることができる。 Note that carbon dioxide in a gas-liquid mixed state has very high permeability, so even if the resin film 240 and the first transfer mold 214 are in contact with each other in advance as shown in FIGS. It can enter through the gap and suitably plasticize the transferred surface of the resin film 240.

このようにして樹脂フィルム240への転写が完了すると、排出孔253が開かれて気液混合状態の二酸化炭素が排出される。排出完了後、転写装置200は型開きされ、ピストン271が下方に移動させられる。ピストン271と一体となって移動するリターンピン272により、第2型保持部232が下方に移動される。 When the transfer to the resin film 240 is completed in this manner, the discharge hole 253 is opened and the gas-liquid mixed carbon dioxide is discharged. After the discharge is completed, the transfer device 200 is opened and the piston 271 is moved downward. The second mold holder 232 is moved downward by the return pin 272 that moves together with the piston 271.

そして、図9Bで説明したロール300Bにより樹脂フィルム240が所定量巻き取られた後、上述した工程が繰り返されることにより、ロール状の樹脂フィルム240に対する連続した転写が行われる。 Then, after a predetermined amount of the resin film 240 is wound up by the roll 300B described in FIG. 9B, the above-described steps are repeated to perform continuous transfer onto the rolled resin film 240.

以上説明したように、本第3の実施形態に係る転写装置200は、ピストン271により、流体の圧縮と転写のための加圧との両方が行われる構成を有するため、第1および第2の実施形態よりも簡単な構成となっている。これにより、転写装置200全体として小型化が可能となり、安価な転写装置200を提供することができる。 As described above, the transfer device 200 according to the third embodiment has a configuration in which the piston 271 performs both compression of the fluid and pressurization for transfer. It has a simpler configuration than the embodiment. As a result, the overall size of the transfer device 200 can be reduced, and an inexpensive transfer device 200 can be provided.

<第3の実施形態の作用、効果>
以上説明したように、第3の実施の形態に係る転写装置200は、被転写材料である樹脂フィルム240を可塑化する流体で満たされる密閉室220を有する第1金型211および第2金型212(基部)と、密閉室220内に配置され、第1型保持部231と、第1型保持部231に対向し、第1型保持部231に対して相対的に離接する方向に移動可能な第2型保持部232と、上下移動により密閉室220の容積を変化させるピストン271と、を備える。そして、ピストン271は、第2型保持部232に当接し、第2型保持部232を第1型保持部231に対して相対的に近づく方向に移動させる。
<Actions and effects of the third embodiment>
As described above, the transfer device 200 according to the third embodiment includes a first mold 211 and a second mold each having a sealed chamber 220 filled with a fluid that plasticizes a resin film 240 as a material to be transferred. 212 (base), which is disposed in the sealed chamber 220, faces the first mold holding part 231, and is movable in a direction toward and away from the first mold holding part 231. The second mold holding part 232 and a piston 271 that changes the volume of the sealed chamber 220 by moving up and down. Then, the piston 271 comes into contact with the second mold holding part 232 and moves the second mold holding part 232 in a direction relatively approaching the first mold holding part 231.

このような構成により、第1転写型214および第2転写型215が樹脂フィルム240に転写を行うための転写室221と、流体を圧縮するための圧縮室222と、が同一の密閉空間である密閉室220内に設けられている。すなわち、転写装置200の内部には、流体の圧力調整機構と転写機構の2つの機能が独立して設けられている。このような構成により、流体を圧縮するための装置を転写装置200の外部に用意する必要がなく、流体を圧縮するための装置を外部に設けた場合と比較して、転写装置200全体の構成を簡単にすることができる。これにより、全体として安価な転写装置200を提供することができる。 With this configuration, the transfer chamber 221 in which the first transfer mold 214 and the second transfer mold 215 perform the transfer onto the resin film 240 and the compression chamber 222 in which the fluid is compressed are the same sealed space. It is provided in a sealed chamber 220. That is, inside the transfer device 200, two functions, a fluid pressure adjustment mechanism and a transfer mechanism, are independently provided. With such a configuration, there is no need to provide a device for compressing the fluid outside the transfer device 200, and the overall configuration of the transfer device 200 is reduced compared to a case where a device for compressing the fluid is provided externally. can be easily done. Thereby, it is possible to provide the transfer device 200 which is inexpensive as a whole.

また、第3の実施形態に係る転写装置200では、ピストン271の水平方向の断面積は、転写室221の水平方向の断面積と比較して、小さく構成されている。このため、流体を圧縮するために必要な力、すなわちピストン271を上昇させる力を大きくすることなく、転写面積を大きくすることができるようになる。なお、本第3の実施形態において、転写面積とは、樹脂フィルムにパターンが転写される部分の面積を意味している。 Furthermore, in the transfer device 200 according to the third embodiment, the horizontal cross-sectional area of the piston 271 is configured to be smaller than the horizontal cross-sectional area of the transfer chamber 221. Therefore, the transfer area can be increased without increasing the force required to compress the fluid, that is, the force to raise the piston 271. Note that in the third embodiment, the transfer area means the area of the portion where the pattern is transferred to the resin film.

また、第3の実施形態に係る転写装置200では、樹脂フィルム240の上面と第1型保持部231との間に流体を導入する第1導入孔251、および、樹脂フィルム240の下面と第2型保持部232との間に流体を導入する第2導入孔252を有する。これにより、被転写材料である樹脂フィルム240の全体が転写室221内に封入されないために転写室221が樹脂フィルム240によって上下に分断されてしまう場合でも、樹脂フィルム240の上下の面に好適に流体を導入することができる。これとともに、樹脂フィルム240の上下に存在する流体の圧力を速やかに同じ圧力とすることができる。 Further, in the transfer device 200 according to the third embodiment, the first introduction hole 251 for introducing fluid between the upper surface of the resin film 240 and the first mold holding part 231, and the first introduction hole 251 that introduces the fluid between the upper surface of the resin film 240 and the It has a second introduction hole 252 for introducing fluid between it and the mold holding part 232 . As a result, even if the entire resin film 240, which is the material to be transferred, is not enclosed within the transfer chamber 221 and the transfer chamber 221 is divided into upper and lower parts by the resin film 240, the upper and lower surfaces of the resin film 240 can be suitably sealed. Fluid can be introduced. At the same time, the pressures of the fluids present above and below the resin film 240 can be quickly brought to the same pressure.

また、第3の実施形態に係る転写装置200では、ピストン271は、第2型保持部232を第1型保持部231から相対的に離れる方向に移動させる部材であって、第2型保持部232に接続されているリターンピン272(離隔部)を有する。これにより、転写が完了した後、第2型保持部232を図10に示す初期の位置まで容易に戻すことができるようになる。 Further, in the transfer device 200 according to the third embodiment, the piston 271 is a member that moves the second mold holding part 232 in a direction relatively away from the first mold holding part 231, and It has a return pin 272 (separated part) connected to 232. Thereby, after the transfer is completed, the second mold holding section 232 can be easily returned to the initial position shown in FIG. 10.

<変形例>
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範囲内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素は任意に組み合わせられてもよい。
<Modified example>
Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes and modifications within the scope of the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present disclosure. Understood. Further, each component in the above embodiments may be arbitrarily combined without departing from the spirit of the disclosure.

上記した第1の実施形態では、図1に例示したように、第1転写型14が第1金型11の内壁面111に保持されており、樹脂成形体30および第2転写型15が保持部16に保持されていた。すなわち、第1の実施形態では、内壁面111が本発明の型保持部の一例であり、保持部16が本発明の型対向部の一例であった。しかしながら、本発明はこれに限定されない。 In the first embodiment described above, as illustrated in FIG. 1, the first transfer mold 14 is held on the inner wall surface 111 of the first mold 11, and the resin molded body 30 and the second transfer mold 15 are held It was held in section 16. That is, in the first embodiment, the inner wall surface 111 was an example of the mold holding part of the present invention, and the holding part 16 was an example of the mold opposing part of the present invention. However, the present invention is not limited thereto.

例えば、樹脂成形体30の上面側、あるいは下面側にのみ転写型が1つだけ配置されるようにしてもよい。すなわち、第1転写型14のみ、または第2転写型15のみが配置され、樹脂成形体30の片面のみに転写が行われるような構成も本発明に含まれる。第1転写型14のみが配置される場合は、内壁面111が本発明の型保持部の一例であり、保持部16が本発明の型対向部の一例である。一方、第2転写型15のみが配置される場合は、保持部16が本発明の型保持部の一例となり、内壁面111が本発明の型対向部の一例となる。第2の実施形態においても同様である。 For example, only one transfer mold may be disposed only on the upper surface side or the lower surface side of the resin molded body 30. That is, the present invention also includes a configuration in which only the first transfer mold 14 or only the second transfer mold 15 is arranged and the transfer is performed only on one side of the resin molded body 30. When only the first transfer mold 14 is arranged, the inner wall surface 111 is an example of the mold holding part of the present invention, and the holding part 16 is an example of the mold opposing part of the present invention. On the other hand, when only the second transfer mold 15 is arranged, the holding portion 16 is an example of the mold holding portion of the present invention, and the inner wall surface 111 is an example of the mold opposing portion of the present invention. The same applies to the second embodiment.

第3の実施形態においては、第1転写型214が第1型保持部231に、第2転写型215が第2型保持部232に、それぞれ保持されていた。しかしながら、第1転写型214のみ、または第2転写型215のみが配置され、樹脂フィルム240の片面のみに転写が行われるような構成も本発明に含まれる点については、上述した第1の実施形態と同様である。第1転写型214のみが配置される場合は、第1型保持部231が本発明の型保持部の一例であり、第2型保持部232が本発明の型対向部の一例である。一方、第2転写型215のみが配置される場合は、第2型保持部232が本発明の型保持部の一例となり、第1型保持部231が本発明の型対向部の一例となる。 In the third embodiment, the first transfer mold 214 was held by the first mold holding part 231, and the second transfer mold 215 was held by the second mold holding part 232, respectively. However, the present invention includes a configuration in which only the first transfer mold 214 or only the second transfer mold 215 is arranged and transfer is performed only on one side of the resin film 240, as compared to the first embodiment described above. It is similar to the form. When only the first transfer mold 214 is arranged, the first mold holding part 231 is an example of the mold holding part of the present invention, and the second mold holding part 232 is an example of the mold opposing part of the present invention. On the other hand, when only the second transfer mold 215 is arranged, the second mold holding part 232 is an example of the mold holding part of the present invention, and the first mold holding part 231 is an example of the mold opposing part of the present invention.

上記した第1および第2の実施形態では、図1、図5等に例示したように、密閉室13を構成する転写室131と二酸化炭素を圧縮する圧縮室132とが水平方向に離れた位置に設けられ、通路133によって互いに接続されていたが、本発明はこれに限定されない。転写室131と圧縮室132とは同じ密閉空間である密閉室13内に設けられていればよく、例えば隣接していてもよい。 In the first and second embodiments described above, as illustrated in FIG. 1, FIG. , and are connected to each other by passages 133, but the present invention is not limited thereto. The transfer chamber 131 and the compression chamber 132 may be provided in the same sealed chamber 13, and may be adjacent to each other, for example.

上記した第1の実施形態では、第1アクチュエータ21が第1駆動プレート18を介してピストン19を、第2アクチュエータ22が第2駆動プレート22を介して保持部16を転写装置100の下側から上方向に上昇させていた。また、第2の実施形態では、アクチュエータ21aが第1駆動プレート18aと第2駆動プレート20aとを介して、保持部16およびピストン19を転写装置100aの下側から上方向に上昇させていた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。転写装置100(100a)は、必ずしも図1、図5等に示す向きに設置されなくてもよく、例えば横向きに設置されてもよい。その場合、保持部16およびピストン19は水平方向に沿って移動すればよい。 In the first embodiment described above, the first actuator 21 moves the piston 19 via the first drive plate 18, and the second actuator 22 moves the holding part 16 via the second drive plate 22 from the lower side of the transfer device 100. It was rising upwards. Further, in the second embodiment, the actuator 21a raises the holding portion 16 and the piston 19 upward from the lower side of the transfer device 100a via the first drive plate 18a and the second drive plate 20a. However, the present invention is not limited thereto. The transfer device 100 (100a) does not necessarily have to be installed in the orientation shown in FIGS. 1, 5, etc., and may be installed horizontally, for example. In that case, the holding portion 16 and the piston 19 may move along the horizontal direction.

上記した第2の実施形態では、第1駆動プレート18aが第2駆動プレート20aを押すことで、同一のアクチュエータ21aにより保持部16の移動とピストン19の移動とが行われていたが、本発明はこれに限定されない。保持部16の移動方向とピストン19の移動方向は必ずしも同一でなくてもよく、例えば保持部16が上方向に移動する一方、ピストン19が水平方向に移動してもよい。 In the second embodiment described above, the first drive plate 18a pushes the second drive plate 20a, and the movement of the holding part 16 and the movement of the piston 19 are performed by the same actuator 21a, but the present invention is not limited to this. The moving direction of the holding part 16 and the moving direction of the piston 19 do not necessarily have to be the same; for example, the holding part 16 may move upward while the piston 19 may move horizontally.

上記した第1および第2の実施形態では、図1に例示したように、保持部16には2本のロッド17が接続されている様子が示されているが、本発明はこれに限定されない。十分な強度を確保でき、また保持部16を正確に上下方向に移動させることができるのであれば、ロッド17は1本または3本より多数であってもよい。 In the first and second embodiments described above, as illustrated in FIG. 1, two rods 17 are shown connected to the holding part 16, but the present invention is not limited to this. . The number of rods 17 may be one or more than three, as long as sufficient strength can be ensured and the holding portion 16 can be accurately moved in the vertical direction.

上記した第3の実施形態では、図8等に例示したように、ピストン271が第2型保持部232の水平方向におけるほぼ中心に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば図13に示すように、ピストン271が第2型保持部232の中心からずれた位置に設けられていてもよい。図13は、ピストン271が第2型保持部232の中心からずれた位置に設けられた場合の転写装置200の変形例を示す図である。このような構成であっても、上記した第3の実施形態で説明した転写装置200による効果は、全て得ることができる。 In the third embodiment described above, as illustrated in FIG. 8 and the like, the piston 271 is provided approximately at the horizontal center of the second mold holding portion 232, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 13, the piston 271 may be provided at a position offset from the center of the second mold holding part 232. FIG. 13 is a diagram showing a modification of the transfer device 200 in which the piston 271 is provided at a position offset from the center of the second mold holding portion 232. Even with such a configuration, all the effects of the transfer device 200 described in the third embodiment can be obtained.

上記した第1から第3の実施形態では、樹脂成形体30または樹脂フィルム240を可塑化させるための流体として、気液混合状態の二酸化炭素を用いていたが、本発明はこれに限定されない。流体としては、例えば水や窒素等を用いても、加圧気体状態もしくは気液混合状態を作り出して樹脂成形体30または樹脂フィルム240の可塑化を行うことができる。また、樹脂成形体30または樹脂フィルム240を可塑化させるための流体として、気液混合状態ではなく、例えば超臨界状態の二酸化炭素、エタン、エチレン、プロパンやそれらの混合物を用いてもよい。ただし、流体が気液混合状態ではない場合、密閉室13、220内の体積変化による流体の圧力変化を無視できなくなることがある。このため、加圧気体状態、または超臨界状態の流体を用いる場合には、より密閉室13内の体積変化が小さい第1の実施形態の転写装置100を採用することが望ましい。 In the first to third embodiments described above, carbon dioxide in a gas-liquid mixed state is used as the fluid for plasticizing the resin molded body 30 or the resin film 240, but the present invention is not limited thereto. Even if water, nitrogen, or the like is used as the fluid, the resin molded body 30 or the resin film 240 can be plasticized by creating a pressurized gas state or a gas-liquid mixed state. Further, as the fluid for plasticizing the resin molded body 30 or the resin film 240, carbon dioxide, ethane, ethylene, propane, or a mixture thereof in a supercritical state, for example, may be used instead of in a gas-liquid mixed state. However, if the fluid is not in a gas-liquid mixed state, changes in the pressure of the fluid due to changes in volume within the sealed chambers 13 and 220 may not be negligible. Therefore, when using a fluid in a pressurized gas state or a supercritical state, it is desirable to employ the transfer device 100 of the first embodiment in which the change in volume within the sealed chamber 13 is smaller.

本発明によれば、微細形状を好適に転写できる転写装置および転写方法が提供される。 According to the present invention, a transfer device and a transfer method capable of suitably transferring fine shapes are provided.

100,100a、200 転写装置
11、211 第1金型
111、211W、212W 内壁面
12、212 第2金型
121 第1ガイド穴
122 第1シール部材
123 第2ガイド穴
124 第2シール部材
125 駆動室
13 密閉室
131 転写室
132 圧縮室
133 通路
134 排出孔
135 導入孔
14、214 第1転写型
15、215 第2転写型
16 保持部
17 ロッド
18,18a 第1駆動プレート
19 ピストン
20,20a 第2駆動プレート
21 第1アクチュエータ
21a アクチュエータ
22 第2アクチュエータ
30 樹脂成形体
2121 第3ガイド穴
2122 第4ガイド穴
220 密閉室
221 転写室
222 圧縮室
223 開口
231 第1型保持部
232 第2型保持部
232P ガイドピン
240 樹脂フィルム
251 第1導入孔
252 第2導入孔
253 排出孔
261 第3シール部材
262 第4シール部材
263 第5シール部材
271 ピストン
272 リターンピン
300A、300B ロール
100, 100a, 200 Transfer device 11, 211 First mold 111, 211W, 212W Inner wall surface 12, 212 Second mold 121 First guide hole 122 First seal member 123 Second guide hole 124 Second seal member 125 Drive Chamber 13 Sealed chamber 131 Transfer chamber 132 Compression chamber 133 Passage 134 Discharge hole 135 Introduction hole 14, 214 First transfer mold 15, 215 Second transfer mold 16 Holding section 17 Rod 18, 18a First drive plate 19 Piston 20, 20a 2 drive plate 21 1st actuator 21a actuator 22 2nd actuator 30 resin molded body 2121 3rd guide hole 2122 4th guide hole 220 Sealed chamber 221 Transfer chamber 222 Compression chamber 223 Opening 231 1st mold holding part 232 2nd mold holding part 232P Guide pin 240 Resin film 251 First introduction hole 252 Second introduction hole 253 Discharge hole 261 Third seal member 262 Fourth seal member 263 Fifth seal member 271 Piston 272 Return pin 300A, 300B Roll

Claims (11)

被転写材料を可塑化する流体で満たされており、互いに接続される転写室と圧縮室とを含む密閉空間を有する基部と、
前記転写室内に配置され、前記被転写材料に転写される形状を有する転写型を保持する型保持部と、
前記転写室内に配置され、前記型保持部に対向し、前記型保持部に対して相対的に離接する方向に移動可能な型対向部と、
前記圧縮室の容積を変化させて前記密閉空間内の前記流体の圧力を調整するピストンと、を備える、
転写装置。
a base having a sealed space filled with a fluid for plasticizing the transferred material and including a transfer chamber and a compression chamber connected to each other;
a mold holding part that is disposed in the transfer chamber and holds a transfer mold having a shape to be transferred to the transfer target material;
a mold facing part that is disposed within the transfer chamber, faces the mold holding part, and is movable in a direction toward and away from the mold holding part;
a piston that adjusts the pressure of the fluid in the closed space by changing the volume of the compression chamber;
Transfer device.
前記ピストンは、前記基部に対して相対移動して前記圧縮室の容積を変化させる
求項1に記載の転写装置。
The piston moves relative to the base to change the volume of the compression chamber .
The transfer device according to claim 1.
前記型対向部が前記型保持部に対して相対的に離接する方向は、前記ピストンが前記基部に対して相対的に移動する方向と同じである、
請求項2に記載の転写装置。
The direction in which the mold facing part moves toward and away from the mold holding part is the same as the direction in which the piston moves relative to the base.
The transfer device according to claim 2.
前記ピストンを前記基部に対して相対的に移動させる第1アクチュエータと、
前記型対向部を前記型保持部に対して相対的に離接させる方向に移動させる第2アクチュエータと、
を更に備える、請求項2に記載の転写装置。
a first actuator that moves the piston relative to the base;
a second actuator that moves the mold facing part in a direction that causes it to move toward and away from the mold holding part;
The transfer device according to claim 2, further comprising:.
前記第1アクチュエータが、前記第2アクチュエータを兼ねる、
請求項4に記載の転写装置。
the first actuator also serves as the second actuator,
The transfer device according to claim 4.
前記型対向部の側面と、前記密閉空間の内壁面とは、少なくとも一部で非接触である、
請求項1から5のいずれかに記載の転写装置。
The side surface of the mold facing part and the inner wall surface of the sealed space are at least partially non-contact.
A transfer device according to any one of claims 1 to 5.
前記ピストンは、前記型保持部または前記型対向部の一方に当接し、前記型保持部または前記型対向部の一方を前記型保持部または前記型対向部の他方に対して相対的に近づく方向に移動させる、
請求項2または3に記載の転写装置。
The piston is in contact with one of the mold holding part or the mold facing part, and moves one of the mold holding part or the mold facing part in a direction relatively approaching the other of the mold holding part or the mold facing part. move to,
The transfer device according to claim 2 or 3.
前記基部は、前記被転写材料の一方の面と前記型保持部との間に前記流体を導入する第1導入孔、および、前記被転写材料の他方の面と前記型対向部との間に前記流体を導入する第2導入孔を有する、
請求項7に記載の転写装置。
The base includes a first introduction hole for introducing the fluid between one surface of the transfer material and the mold holding section, and a first introduction hole between the other surface of the transfer material and the mold opposing section. having a second introduction hole for introducing the fluid;
The transfer device according to claim 7.
前記ピストンは、前記型対向部または前記型保持部の一方を、前記型対向部または前記型保持部の他方から相対的に離れる方向に移動させる離隔部を有し、
前記離隔部は、前記型保持部または前記型対向部の一方に接続されている、
請求項7または8に記載の転写装置。
The piston has a separating part that moves one of the mold facing part or the mold holding part in a direction relatively away from the other of the mold facing part or the mold holding part,
The separation part is connected to one of the mold holding part or the mold facing part,
The transfer device according to claim 7 or 8.
前記流体は二酸化炭素である、
請求項1から9のいずれかに記載の転写装置。
the fluid is carbon dioxide;
A transfer device according to any one of claims 1 to 9.
密閉空間に含まれる転写室内に被転写材料を配置し、
前記被転写材料を可塑化する流体で前記密閉空間内を満たし、
前記密閉空間に含まれており、前記転写室と接続されている圧縮室の容積を小さくして前記密閉空間内の前記流体を圧縮し、
前記被転写材料に転写される転写形状を有する転写型を前記被転写材料に押しつける、
転写方法。
The material to be transferred is placed in a transfer chamber included in a sealed space,
filling the sealed space with a fluid that plasticizes the transferred material;
Compressing the fluid in the sealed space by reducing the volume of a compression chamber included in the sealed space and connected to the transfer chamber;
pressing a transfer mold having a transfer shape to be transferred onto the transfer material against the transfer material;
Transfer method.
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