WO2006019160A1

WO2006019160A1 - 成形体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: WO2006019160A1
Application number: PCT/JP2005/015145
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Ito; Kazutoshi Yakemoto
Original assignee: The Japan Steel Works, Ltd.
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2006-02-23
Also published as: EP1785253A1; CN102582081A; CN101005932B; EP1785253A4; KR20070053218A; US8119054B2; KR100861145B1; TWI273961B; JP2006056107A; EP1785253B1; CN102582081B; TW200621467A; US20080093764A1; JP3857703B2; CN101005932A

Abstract

　本発明は、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスで、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能な、成形体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。　表面に微細な凹凸部１０を有する成形型１１上に、溶融樹脂１２を塗布する塗布工程と、樹脂１２を金型によりプレスし、成形体の形状を整えるプレス工程と、樹脂１２を冷却し固化させる固化工程とを有し、塗布工程が、吐出口を備えた塗布装置に樹脂を供給し、塗布装置を移動させながら、最終製品にほぼ近い形状および厚さに、加熱された成形型１１の凹凸部１０の上方から樹脂１２を吐出し、凹凸部１０に樹脂を充填する工程である製造方法および製造装置を提供する。

Description

明細書

成形体の製造方法および製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、成形体の製造方法および製造装置に関するものであり、詳しくは、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスでありながら、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能な、成形体の製造方法および製造装置に関するものである背景技術

[0002] 現在、サブ/ z mの超微細な凹凸形状を表面に有するとともに、三次元、薄肉、かつ大面積の形状を有する成形体力マイクロレンズアレイのような電子ディスプレイ用光学部品、マルチモード光導波路のような光情報通信用部品等として求められている。

[0003] 下記は、このような表面に微細な凹凸部を有する成形品の製造方法の従来技術である。

[0004] 特許文献 1には、光線透過性、低複屈折性、及び機械的強度特性に優れ、微細な凹凸を有し薄く且つ大型の光学用成形体を効率よく製造する方法を提供することを目的として、少なくとも一方の金型のキヤビティ面に、高さ又は深さが 50 m未満である微細凹凸が形成され、距離を置いて設けられた上金型及び下金型力なるプレス成形機の下金型に、溶融したハロゲン不含有熱可塑性榭脂を供給し、該溶融樹脂の温度が該榭脂のガラス転移温度 (Tg)〖こ対し、（Tg+ 10°C)以上 (Tg+ 150°C)未満の温度範囲にある間にプレスすることを特徴とする光学用成形体の製造方法が開示されている。

[0005] 特許文献 2には、微細凹凸パターンを正確に形成し、榭脂の不均一充填がなぐ離型性が向上し離型時の製品の温度ムラがなくなり、且つ反りのない、広面積で薄い成形体を得るのに好適な製造法を提供することを目的として、ダイヤモンドライクカーボンで内面が被覆された可動側金型と、固定側金型とによって形成されたキヤビティに、溶融した脂環構造含有重合体榭脂を充填し、次いで可動側金型で前記溶融榭脂を圧縮することからなる、成形体の製造法が開示されている。

[0006] 特許文献 3には、効率良ぐ精度の高い微細形状を転写する方法を提供することを目的として、凹凸パターンが形成された転写面を有する型を準備し、特定温度にカロ熱により軟ィ匕した基材に、前記転写面を加圧して押しつけたのち、強制的に前記型を特定温度で前記基材から引き離して、前記基材の表面に前記凹凸パターンの反転パターンを転写する微細形状転写方法が開示されてヽる。

[0007] 特許文献 4には、微細なフレネルレンズ、レンチキュラーレンズあるいはプリズムレンズ形状などの光学要素を有する光学物品を高品質にしかも安価に提供することを目的として、スリットノズルを用い、成形型の微細凹凸形状全面に放射線硬化型榭脂液を塗布形成する工程を含む光学物品の製造方法が開示されている。

[0008] 特許文献 5には、安価で大量生産が可能な、光の波長以下を含む微細な凹凸バタ一ンを被転写体に形成できる微細パターンの転写加工方法を提供することを目的として、微細な凹凸パターンを備えた転写体を準備し、被転写体となる材料を加熱により溶融して、る状態で前記転写体の凹凸パターン上に流し込み、その後冷却することにより被転写体となる材料を固化すると共に前記凹凸パターンを転写し、その後前記転写体から分離して被転写体として取り出すことを特徴とする微細パターンの転写加工方法が開示されている。

特許文献 1：特開 2003— 211475号公報

特許文献 2：特開 2004 - 98580号公報

特許文献 3：特開 2001 - 26052号公報

特許文献 4：特開 2002— 268146号公報

特許文献 5：特開 2000— 39702号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら上記の従来技術では、成形体の光学的なひずみや反り、熱収縮による微細凹凸パターンの寸法変化等の不良が発生したり（特許文献 1)、プレスに高圧が必要であったり（特許文献 1, 2, 5)、三次元薄肉大面積の形状の成形品の製造には不適であったり（特許文献 2, 3)、榭脂液が飛び散り不良品が発生する (特許文献 4)等の問題点がある。

課題を解決するための手段

[0010] したがって本発明の目的は、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折

、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスでありながら、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能な、成形体の製造方法および製造装置を提供することにある。

[0011] 本発明の第 1の観点は、表面に微細な凹凸部を有する成形型上に、溶融した熱可塑性榭脂を塗布する塗布工程と、前記塗布した熱可塑性榭脂を金型によりプレスし、成形体の形状を整えるプレス工程と、前記塗布した熱可塑性榭脂を冷却し固化させる固化工程とを少なくとも有する成形体の製造方法である。

[0012] 本発明の第 2の観点は、前記塗布工程力吐出口を備えた塗布装置に前記熱可塑性榭脂を供給し、前記塗布装置を移動させながら、前記微細な凹凸部の上方から前記熱可塑性榭脂を吐出し、前記微細な凹凸部に前記熱可塑性榭脂を充填することを特徴とする成形体の製造方法である。前記塗布工程において、前記微細な凹凸部の内部または微細な凹凸部を有するキヤビティ表面に前記熱可塑性榭脂が付着するように前記成形型を加熱してもよい。また、前記熱可塑性榭脂を、最終製品にほぼ近、形状および厚さに、前記微細な凹凸部に充填してもよ、。

[0013] 本発明の第 3の観点は、前記固化工程力プレス力を印加したまま前記熱可塑性榭脂を冷却し固化させる工程であることを特徴とする。

[0014] 本発明の第 4の観点は、前記吐出ロカ前記微細な凹凸部の全体に前記熱可塑性榭脂が充填されるように、前記塗布装置が最大 6自由度に移動可能であることを特徴とする。

[0015] 本発明の第 5の観点は、前記微細な凹凸部が、 lOnm〜： Lmmの幅または直径を有するとともに、 lOnm〜： Lmmの深さまたは高さを有する形状であることを特徴とする。

[0016] 本発明の第 6の観点は、成形体の厚さが 50 μ m〜5mmの範囲であることを特徴とする。

[0017] 本発明の第 7の観点は、前記成形型が、少なくとも一方に微細な凹凸部を有する上下 2枚の金型であることを特徴とする。 [0018] 本発明の第 8の観点は、下記の (a)〜(i)の一連の工程を含むことを特徴とする。

[0019] (a)上下 2枚の金型を準備し、上金型のキヤビティ面の温度を、下記のプレス工程で、前記上金型のキヤビティ面に接触した熱可塑性榭脂の表層に固化層が形成されず、かつ印加されたプレス力の下で、前記上金型のキヤビティ面の形状に変形しうる程度の軟ィ匕状態を維持できる温度まで昇温し、下金型のキヤビティ面の温度を、下記塗布工程で吐出される熱可塑性榭脂が前記微細な凹凸部の内部または微細な凹凸部を有するキヤビティ表面に粘着する温度まで昇温する金型昇温工程；

(b)吐出口を備えた塗布装置の前記吐出ロカ前記微細な凹凸部の全体に前記熱可塑性榭脂が充填されるように、前記塗布装置を移動させながら吐出を行い、つ成形体の最終形状にほぼ近、形状まで塗布を行う塗布工程；

(c)上金型と下金型とを嵌合させ、加力発生器で下金型のキヤビティ面と上金型のキヤビティ面との間に存在する前記塗布した熱可塑性榭脂をプレスし、閉じられたキャビティ間で形成される閉空間の形状に前記熱可塑性榭脂の形状を整えるプレスェ程；

(d)前記熱可塑性榭脂にプレス力を印力！]したまま、所望の温度になるまで熱可塑性榭脂を冷却し固化させる固化工程；

(e)前記上金型と下金型とを、嵌合している範囲で微量開く型緩め工程；

(D前記上金型のキヤビティ面と成形体との間、または下金型のキヤビティ面と成形体との間のいずれか一方で、前記金型に搭載された剥離手段によって、キヤビティ面と成形体とを剥離させる第一の剥離工程；

(g)前記 (£)工程とは逆の剥離面で、前記金型に搭載された剥離手段によって、キヤビティ面と成形体とを剥離させる第二の剥離工程；

(h)成形体を取り出せる程度まで金型を開く型開き工程；および

(0成形体を金型外に取り出す成形体取り出し工程。

[0020] 本発明の第 9の観点は、前記工程 (c)において、上金型と下金型とを嵌合させ、上金型のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面との間に微小間隙を有する状態で、前記微小間隙内の空気を吸引し、減圧または略真空状態とした後に、前記上金型のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面とを接触させ、プレス力を印加することを特徴とする。 [0021] 本発明の第 10の観点は、表面に微細な凹凸部を有する成形型と、前記成形型を加熱する加熱手段および冷却する冷却手段と、前記微細な凹凸部に溶融した熱可塑性榭脂を充填する塗布装置とからなり、前記塗布装置が、熱可塑性榭脂を可塑化する可塑化部と、可塑化された溶融榭脂を貯える榭脂貯蔵部と、前記溶融した熱可塑性榭脂を吐出する吐出口とを備え、前記微細な凹凸部の上方から前記溶融した熱可塑性榭脂が吐出されるように、前記塗布装置が移動可能であることを特徴とする成形体の製造装置である。前記吐出口の先端はテーパ状であってもよい。また、前記吐出口は、塗布進行方向の前後の少なくとも一方に堰を有してもよい。

[0022] 本発明の第 11の観点は、前記塗布装置が、最大 6自由度に移動可能であることを特徴とする。

[0023] 本発明の第 12の観点は、前記榭脂貯蔵部が、流入した溶融榭脂を一且貯留した後、規定量で送出する貯留シリンダであることを特徴とする。

[0024] 本発明の第 13の観点は、前記貯留シリンダが、溶融榭脂を貯留するシリンダと、前記シリンダ内に設けられるとともに前記溶融榭脂を送出するピストンと、前記ピストンを前後進させるピストン駆動手段とを有し、前記シリンダと前記ピストンとの間には、前記溶融樹脂が通過可能な間隙部が設けられ、前記可塑化部からの溶融樹脂の流入とともに前記ピストン駆動手段によって前記ピストンを後退させ、所定量の溶融榭脂を前記シリンダの先端部から徐々に貯留させた後、前記ピストンを前進させて規定量の溶融樹脂が送出されるように構成したことを特徴とする成形体の製造装置である。

[0025] 本発明の第 14の観点は、前記ピストンは、前記溶融榭脂を規定量で押し出し送出することを特徴とする。

[0026] 本発明の第 15の観点は、前記可塑化部および前記塗布装置間の連結流路に、前記連結流路を開閉するバルブを設けたことを特徴とする。

[0027] 本発明の第 16の観点は、前記吐出口が、高剛性ガイドに支持されながら移動して前記溶融樹脂の吐出を行うことを特徴とする。

[0028] 本発明の第 17の観点は、前記吐出口の両側が、前記溶融樹脂の塗布方向に沿つて設けられた少なくとも 1本の高剛性ガイドによって支持され、かつ前記高剛性ガイド力前記溶融樹脂の塗布方向の上流側および下流側にそれぞれ設けられた 2箇所以上の支持部材によって固定されていることを特徴とする。

[0029] 本発明の第 18の観点は、前記吐出部口が支持部材を介して、前記溶融樹脂の塗布方向に沿って設けられた高剛性ガイドによって支持され、かつ前記高剛性ガイドが、塗布装置を搭載する装置本体に固定されていることを特徴とする。

[0030] 本発明の第 19の観点は、前記下金型の被吐出面を鉛直方向に移動させる移動手段をさらに設けたことを特徴とする。前記移動手段は、前記溶融榭脂を吐出する吐出部の先端部と前記下金型の被吐出面との距離を調節してもよい。また、前記移動手段は、前記下金型を載置するとともに前記上金型および前記下金型を加圧するためのプレス型盤であり、前記プレス型盤の上下動によって前記吐出部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されてもよい。また、前記移動手段は、前記下金型を載置するとともに前記上金型および前記下金型を加圧するためのプレス型盤と、前記下金型との間に設けられた上下動ステージであり、前記上下動ステージの上下動によつて前記吐出部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されてもよい。また、前記移動手段は、前記下金型の被吐出面のみを上下動させる手段であり、前記手段の上下動によって前記ダイの先端部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されてもよい。

発明の効果

[0031] 本発明によれば、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスでありながら、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能な、成形体の製造方法および製造装置が提供される。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]本発明の成形体の製造方法における塗布工程を説明するための図である。

[図 2]本発明の方法を利用して複雑な三次元形状を有する成形体を製造する工程を説明するための図である。

[図 3]下金型のキヤビティ面の温度をどのように決定すればよいか、を説明するための図である。

[図 4]金型の加熱手段の一例を説明するための図である。 [図 5]金型の加熱手段の別の例を説明するための図である。

[図 6]可塑ィ匕部および塗布装置の一例を説明するための図である。

[図 7]可塑ィ匕部および塗布装置の別の例を説明するための図である。

[図 8]可塑ィ匕部および塗布装置の別の例を説明するための図である。

[図 9]可塑ィ匕部および塗布装置の別の例を説明するための図である。

[図 10]可塑ィ匕部および塗布装置の別の例を説明するための図である。

[図 11]本発明の製造装置の一例を説明するための模式的断面図である。

[図 12]本発明に使用される貯留シリンダを説明するための模式的断面図である。

[図 13]本発明に使用される貯留シリンダにおいて、ピストンが後退した形態を説明するための図である。

[図 14]榭脂溶融部および貯留シリンダ間の連結流路にバルブを設けた形態を説明するための製造装置の模式的断面図である。

[図 15]射出機能を有するシリンダを榭脂送出部として用いた本発明の製造装置の別の形態を説明するための模式的断面図である。

[図 16]本発明で使用され得る塗布装置を説明するための図である。

[図 17]本発明で使用され得る吐出口の形状を説明するための図である。

[図 18]本発明で使用され得る吐出口の形状を説明するための図である。

[図 19]本発明の製造装置の全体の構成の一例を説明するための図である。

[図 20]本発明で使用され得る吐出口の形状を説明するための図である。

[図 21]高剛性ガイドに支持されながら移動するダイ力溶融榭脂を吐出する工程を説明するための図である。

[図 22]高剛性ガイドに支持されながら移動するダイ力も溶融榭脂を吐出する工程の、別の例を説明するための図である。

[図 23]下金型を鉛直方向に移動させる手段の一例を説明するための図である。

[図 24]下金型を鉛直方向に移動させる手段の別の例を説明するための図である。

[図 25]下金型を鉛直方向に移動させる手段の別の例を説明するための図である。符号の説明

10 微細な凹凸部 11 成形型

12 溶融した熱可塑性榭脂

13 吐出口

21 下金型

23 スタンノ

24 上金型

25 成形体

61 可塑化部

65 榭脂貯蔵部

131 塗布装置

132 可塑化部

133 可撓性を有する流路

140 スタンノ

141 下金型

142 上金型

143 竪型精密ディジタルプレス

147 6分割された吐出口

210 貯留シリンダ

232 下金型

1101 シリンダ

1102 ピストン

1103 ピストン駆動手段

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明を図面を参照しながらさらに詳細に説明する。

[0035] 図 1は、本発明の成形体の製造方法における塗布工程を説明するための図である。図 1によれば、表面に微細な凹凸部 10を有する成形型 11 (断面図）上に、溶融した熱可塑性榭脂 12 (以下溶融榭脂ということがある）が、塗布装置の吐出口 13 (断面図 )から吐出され、微細な凹凸部 10に溶融榭脂 12が充填されている。図 1の形態では、塗布装置（図示せず)を矢印 14方向に移動させながら、したがって吐出口 13も矢印 14方向に移動させながら、微細な凹凸部 10の上方力も溶融榭脂 12の吐出を行つている。

[0036] 一般的な射出成形法や、従来技術の方法では、金型のキヤビティ内に充填された榭脂の表層は直ちに温度低下し、粘度の増大、固化層の形成が始まるため、榭脂の硬い表層を微細な凹凸部に押しつけて凹凸形状を転写するためには、強大なプレス力が必要となる。

[0037] これに対し本発明では、吐出口 13を矢印 14方向に移動させながら、微細な凹凸部 10の上方力も溶融榭脂 12の吐出を行っているので、溶融榭脂 12は、直ちに微細凹凸部の内部に到達する。このため、榭脂の温度低下が極めて微量で、粘度の増大が殆どない。すなわち、溶融榭脂 12が理想的な低粘度の状態で微細な凹凸部 10の内部に到達する。また、溶融榭脂 12の充填は、吐出口 13から該榭脂が吐出できれば達成されるので、従来のような強大なプレス力などは全く必要としない。つまり、図 1において溶融榭脂 12が、矢印 15方向に吐出口 13から吐出できれば、成形型 11の表面に設けられた微細な凹凸部 10の形状の殆どを、上記のような塗布のみで転写することができる。

[0038] また、溶融榭脂 12の温度低下量は、吐出口 13と成形型 11との距離が短くなるほど

(薄ぐ塗布するほど）、短時間であるほど抑制される。本発明の方法は、吐出口 13を移動させながら微細な凹凸部 10の上方力も溶融榭脂 12を充填していくので、吐出口 13と成形型 11との距離が近くなり、溶融榭脂 12が微細な凹凸部 10に到達するまでの時間が短くなるほど、温度低下量の少な!、低粘度の溶融樹脂が容易に微細な凹凸部 10の内部に到達'転写する。したがって、本発明の方法は、厚さの薄い成形体の製造に極めて有利である。

[0039] さらに、本発明の方法によれば、吐出口 13を移動させながら微細な凹凸部 10の上方力溶融榭脂 12を充填していくので、微細な凹凸部 10の内部の空気が、矢印 16 方向に追い出される。これにより、微細な凹凸部 10と溶融榭脂 12との間に空気が閉じ込められて微細な凹凸形状の転写を阻害することがない。

[0040] なお本発明における微細な凹凸部 10は、 ΙΟηπ！〜 lmmの幅または直径を有するとともに、 ΙΟηπ！〜 lmmの深さまたは高さを有する形状の、幅広い範囲から選択することができる。

[0041] 図 2は、本発明の方法を利用して複雑な三次元形状を有する成形体を製造するェ程を説明するための図である。図 2の形態では、上下 2枚の金型を使用している。

[0042] 図 2 (a)は下金型 21に載置された成形型 11の平面図であり、図 2 (b)は正面図である。図 2の形態では、図 2 (a)の矢印 22方向に、幅広の吐出口を用いて溶融榭脂を 1 回塗布するものとする。また、成形型 11の一部として、表面に微細な凹凸部を有するスタンパ 23を使用し、これを下金型 21の凸部 211に設置した。なお、微細な凹凸部の内部または微細な凹凸部を有するキヤビティ表面に溶融樹脂が付着するように、成形型 11およびスタンパ 23は加熱されている。図 2 (b)において、吐出口 13を矢印 22方向に、かつ下金型 21およびスタンパ 23の形状に沿って移動させながら、溶融した熱可塑性榭脂 12を最終製品にほぼ近い形状および厚さに塗布していく（塗布ェ程)。続いて、図 2 (c)において、上金型 24を下方に移動させ、塗布した熱可塑性榭脂をプレスし、成形体の形状を整える（プレス工程)。次に図 2 (d)において、プレス力を印カロしたまま前記熱可塑性榭脂を冷却し固化させ（固化工程)、金型を開き、成形体 25を取り出す。

[0043] 本発明の方法をさらに具体的に説明する。

[0044] 本発明のとくに好適な方法は、下記の〜 (i)の一連の工程を含む。

[0045] (a)図 2に示したように、下金型 21および上金型 24の 2枚の金型を準備する。そして、上金型 24のキヤビティ面の温度を、プレス工程で、上金型 21のキヤビティ面に接触した溶融榭脂 12の表層に固化層が形成されず、かつ印加されたプレス力の下で、上金型 24のキヤビティ面の形状に変形しうる程度の軟化状態を維持できる温度まで昇温する。なおかつ、下金型 21のキヤビティ面の温度を、溶融榭脂 12が微細な凹凸部の内部または微細な凹凸部を有するキヤビティ表面に粘着する温度まで昇温する (金型昇温工程）；

(b)金型の昇温が完了した後、吐出口 13から微細な凹凸部の全体に溶融榭脂 12 が充填されるように、吐出口 13を移動させながら吐出を行い、かつ成形体の最終形状にほぼ近い形状まで塗布を行う（塗布工程）； (c)塗布工程終了後、上金型 24と下金型 21とを嵌合させ、加力発生器で下金型 2 1のキヤビティ面と上金型 24のキヤビティ面との間に存在する溶融榭脂 12をプレスし、閉じられたキヤビティ間で形成される閉空間の形状に榭脂の形状を整える (プレス工程）；

(d)溶融榭脂 12の冷却に伴う収縮を補償するためにプレス力を印力!]したまま、所望の温度になるまで熱可塑性榭脂を冷却し固化させる（固化工程）；

(e)固化工程終了後、前記上金型 24と下金型 21とを、嵌合している範囲で微量開く（型緩め工程）；

(D前記上金型 24のキヤビティ面と成形体との間、または下金型 21のキヤビティ面と成形体との間のいずれか一方で、金型に搭載された剥離手段（図示せず）によって、キヤビティ面と成形体とを剥離させる (第一の剥離工程）；

(g)前記 (D工程とは逆の剥離面で、金型に搭載された剥離手段によって、キヤビティ面と成形体とを剥離させる (第二の剥離工程）；

(h)成形体を取り出せる程度まで金型を開く (型開き工程）；および

(0成形体を金型外に取り出す (成形体取り出し工程)。

[0046] 前記 (a)工程にお、て、下金型のキヤビティ面の温度の、「塗布工程で吐出される熱可塑性榭脂が前記微細な凹凸部の内部または微細な凹凸部を有するキヤビティ表面に粘着する温度」は、成形型 11の表面性状 (表面粗さなど)、材質 (材質、離型剤処理の有無など)、榭脂の種類や温度、塗布装置の移動速度 (塗布速度)などに鑑みて決定される。

[0047] 図 3は、下金型のキヤビティ面の温度をどのように決定すればよいか、を説明するための図である。図 3は、表面粗さ 1.6Sで仕上げたステンレス (SUS304)製キヤビティの表面に、（株)クラレ製アクリル榭脂 (パラペット GH1000S白アルミ)を、榭脂温度、キヤビティ温度および塗布速度を変えて塗布を行、、良好な塗布ができる条件を見、だしたものである。なお、キヤビティ表面への離型処理はいつさい行っていない。目標塗布速度を 100mm/sとした場合、榭脂温度力 ¾40°Cであれば金型キヤビティの温度を約 14 5°C以上に設定すればよいことが分かる。また榭脂温度を 250°Cにすれば、キヤビティ温度を概ね 130°C以上に設定すればよいことが分かる。 [0048] このように本発明では、塗布工程において、塗布と同時に微細な凹凸部の転写が完了しているので、プレス工程のみで転写を行う従来技術のように金型を非常に高温に保つ必要がない。したがって、榭脂の熱劣化を抑制でき、熱膨張、収縮による寸法変化を少なくできるので、寸法精度が向上し、また金型の加熱冷却時間が短縮され、成形体の生産時間も短縮され、コスト的に極めて有利である。

[0049] なお、上金型のキヤビティの温度は、プレス工程で型閉じされ、塗布された榭脂の上面に接するまでに完了していればよいので、上金型の昇温は、例えば塗布工程中に開始してもよい。下金型のキヤビティの温度は、塗布工程で溶融した熱可塑性榭脂が成形型に接触するまでに完了していればよい。

[0050] 前記 (b)工程にぉ、て、一般的に溶融榭脂 12は、例えば液状の紫外線硬化型榭脂とは異なり、溶融状態であっても一定の粘度を有しているため（例えば lOOOPa. s 以上）、成形体の最終形状にほぼ近い形状にまで塗布を行うことができる。なお、図 2 の形態では、吐出口 13の移動は、矢印 22方向に幅広の吐出口を用いて榭脂を 1回塗布するものである力本発明はこれに限定されず吐出口 13を複数回往復させながら、塗布を行ってもよい。このとき、最大 6自由度に移動可能にしておき、成形型 11がさらに複雑な三次元形状であっても、その形状に吐出口 13が追従できるようにするのが好ましい。なお、このような移動可能な塗布装置については後述する。また、塗布装置への溶融樹脂の供給は、塗布を行うまでに完了していればよぐ固化工程や型緩め工程など、塗布装置が動作していない工程で行っておけば、金型昇温工程後、直ちに塗布が行えるので成形に要する時間（サイクルタイム）が短縮され好適である。

[0051] 前記（c)工程において、プレス圧力は、 lOMPa以下であることができる。これは、溶融榭脂が最終形状にほぼ近、形状にまで塗布されて、るため、高、プレス力を加えて溶融榭脂を変形、流動させる必要がなぐまた、プレス時の溶融樹脂が柔らかいため、極低いプレス圧力で微細な凹凸形状の転写が可能なためである。したがって、加力発生器が小さくても、大面積製品を製造することができる。また、装置の小型化、省スペース化、省エネルギー化、低コストィ匕に繋がる。また、プレス時にキヤビティ内の榭脂が殆ど流動しないため、プレス工程においても榭脂の流動に伴う高分子鎖の配向など、光学的歪みや反りの原因となる現象を生じにくい。さらに、本プレス工程および先の塗布工程にぉ、て、高粘度となった熱可塑性榭脂を無理矢理流動させることがない。この結果、従来技術の射出成形法などに比べて低残留応力、低複屈折、高光透過性などの光学特性に優れ、反りなどがない高い寸法精度を有する成形体を得ることができる。さらに、成形型 11の微細な凹凸部 10が破壊されにくぐ長寿命化につながる。さらにまた、強大なプレス力を必要としないので、圧力に耐性のな

V、セレンィ匕亜鉛 (ZnSe)やシリコン (Si)など力もなる金型を使用することができる。これらの材料は、赤外線透過材料であるため、特許第 3169786号明細書に記載されているように、これらの材料をキヤビティ面として用い、該キヤビティ面を介して熱可塑性榭脂に赤外線を照射すれば、榭脂の温度低下を抑制し、微細な凹凸形状の転写が一層良好となる。

[0052] なお、プレスする直前に、塗布された榭脂の上に加熱板を挿入し、榭脂の上面を加熱することで一時的に粘度を下げてプレスすれば、より低圧で成形体の形状を整えることができる。加熱板は、ハロゲンランプなどの赤外線ランプが設置されたものでもょヽし、一般的な電熱ヒータなどで加熱された板 (板からのふく射伝熱で榭脂を加熱）でもよい。さらには、上金型のキヤビティ面が樹脂に接する直前で一時停止させ、上金型のキヤビティ面力の放射熱で榭脂上面の温度が上昇するのを待って力プレスしてもよい。これらの加熱手段例は、いずれもふく射伝熱であるため真空中でも熱が伝わる。よって、下記の減圧 ·真空工程を行っても、無駄なく加熱を行うことができる。

[0053] なお、上下金型の少なくともいずれか一方を移動させることで金型を開閉させることと型締め'プレスが可能な精密加力発生器は、例えば竪型プレス機などで実現される

[0054] 後述する減圧'真空工程では、金型の位置を正確に検出して、上金型キヤビティ面と溶融榭脂上面との間に微小間隙を有する状態で型閉じ動作を一時停止する機能を有することが好ましい。また、固化工程では、成形体の体積収縮を補償するために精度よく圧力を設定値に追従させつつ、成形体の体積収縮に対応する量だけ金型を閉じていける (精度の高い圧力制御)ことが好ましい。さらに、下記の型緩め工程では、成形体の厚みよりも小さなストロークだけわずかに金型を開く必要がある。これらより、金型を移動させる際の位置決め精度、速度制御精度および型締時 (プレス時）の圧力制御精度には比較的高い精度が要求される。よって、駆動系としてサーボモータなどの精度を確保しやす、機構を用いた加力発生器の方が好ま、。

[0055] 前記（c)工程においては、上金型 24と下金型 21とを嵌合させ、上金型 24のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面との間に微小間隙を有する状態で、前記微小間隙内の空気を吸引し、減圧または略真空状態とした後に、上金型 24のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面とを接触させ、プレス力を印加するのがさらに好ましい。このようにすれば、溶融した熱可塑性榭脂とキヤビティとの間の空気が排除され、空気の巻き込み- 封じ込みによる転写不良を回避できる。

[0056] 空気吸引口は、キヤビティ面に特別に設けてもよいが、例えば機械式ェジェクタを有する金型であれば、ェジヱクタが摺動するために生じるキヤビティの間隙から吸引することも可能である。吸引手段は公知の真空ポンプなどを用いればよい。この減圧 •真空工程は、上下金型のキヤビティが雄雌形状を有し、型閉じ工程で上下金型を嵌合させたとき、雌側キヤビティに雄側キヤビティが微量入り込み、閉空間を形成する金型である場合により効率よく行える。減圧、略真空とするタイミングは、前記閉空間を形成後、上金型キヤビティ面と榭脂上面との間に微小間隙を有している間が好ましい。キヤビティ面と榭脂とが接触して空気を閉じこめた後では、閉じこめられた範囲に吸引口がない場合、吸引の効果を得られないためである。減圧'真空工程の動作を適正なタイミングで行うために、例えば加力発生器力も金型位置の情報を得て、所望の位置に達したら吸引手段を起動させ、上金型キヤビティ面が榭脂上面に完全に接触した位置で吸引手段を停止すればよい。また、吸引手段の起動→型閉じを停止→ タイマなどで管理して一定時間吸引→型閉じ再開といった動作を行ってもよいし、キャビティ内の圧力を検出する手段を設け、吸引動作後、所望の圧力まで減圧された時点で型閉じを再開するなど、様々な形態の実施が可能である。

[0057] 前記工程 (d)にお、て、所望の温度になるまでプレス力を印加したままで成形体を冷却するので、榭脂の体積収縮にともなうヒケなどの不良発生を防止し、寸法精度の高、高品位な成形体を得ることができる。 [0058] 前記工程 (e)において、金型の開き量は、微細な凹凸部の高さまたは深さよりも大きな開き量であればよい。

[0059] 前記工程 (f)〜(i)において、金型に搭載された剥離手段としては、金型に搭載された機械式ェジクタやエアブロー機構が挙げられ、これによつて成形体全面をキヤビティ面力も剥離することができる。機械的ェジヱクタの押し力や、流体吐出口から吐出した流体に加わる吐出圧によって、成形体とキヤビティ面との間に微量の剥離部が形成されると、そこに流体が入り込み、吐出圧が伝播して次の剥離を促進し、剥離部を徐々に拡大させていく。この現象が連続的に起きることで成形体全面がキヤビティ面力も剥離する。前記の中でも、より好ましくは、公知のエアブロー機構、すなわち、空気などの流体を吐出するための吐出口をキヤビティ面 (好ましくは成形体中央)に設け、該吐出ロカも流体を吐出させる機構を設けることが好ましい。機械式ェジェクタ方式では、局所的な部分しか押す (剥離力を作用させる)ことができないため、成形体の厚みが薄くなると、剥離を生じさせる前に成形体が破れる，壊れるなどの問題が生じる。上記のように圧力が印加された気体を剥離部に送り込む方法なら、剥離部全体に圧力が作用して、均等に剥離力を発生させることができるため、薄い成形体の剥離が容易となる。続いて、成形体を取り出せる程度まで金型を開き、成形体を金型外に取り出すことができる。

[0060] 本発明で使用する熱可塑性榭脂としてはとくに制限されなヽが、例えばポリメチルメタタリレート (PMMA)、ポリカーボネート (PC)、シクロォレフイン (COP)、ポリエチレンテレフタレート (PET)、ポリブチレンテレフタレート (PBT)、ポリアリレー KPAR)、ポリイミド（ PI)、ポリスチレン (PS)、ポリプロピレン (PP)、ポリアミド (PA)、ポリエチレン (PE)、ポリアセタール (POM)、エチレン-酢酸ビュル共重合榭脂 (EVA)、アクリロニトリルブタジエンスチレン (ABS)、ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリフエ二レンオキサイド (PPO)またはこれらの混合物などが挙げられる。また、成形体に求められる性能にあわせて、特別に製造された熱可塑性榭脂でもよい。

[0061] なお熱可塑性榭脂には必要に応じてガラス繊維やカーボンなどの各種充填材ゃ、耐熱安定剤、耐候安定剤、耐電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックスなどの公知の各種添加剤を配合することちでさる。

[0062] 本発明の方法によれば、厚さが 50 μ m〜5mmの範囲であり、成形体の辺長が厚さの 1000倍を超える薄肉大面積の成形体を得ることができる。

[0063] 次に本発明の製造装置について説明する。

[0064] 本発明の製造装置は、表面に微細な凹凸部を有する成形型と、前記成形型をカロ熱する加熱手段および冷却する冷却手段と、前記微細な凹凸部に溶融した熱可塑性榭脂を充填する塗布装置とからなり、前記塗布装置が、熱可塑性榭脂を可塑化する可塑化部と、可塑化された溶融榭脂を貯える榭脂貯蔵部と、前記溶融した熱可塑性榭脂を吐出する吐出口とを備え、前記微細な凹凸部の上方力も前記溶融した熱可塑性榭脂が吐出されるように、前記塗布装置が移動可能であることを特徴としている。

[0065] 表面に微細な凹凸部を有する成形型は、前述のように、成形体への要求性能に合わせて、上下金型キヤビティのいずれの部位に設置されてもよいが、好ましくは、塗布装置によって溶融樹脂が精密塗布される下金型のキヤビティ面に設置すると、低圧力で高精度の微細凹凸形状の転写を行うことができる。本発明では、フォトリソダラフィ法、電気铸造法、イオンエッチング法などの半導体プロセスを利用してスタンパ表面に微細な凹凸部を形成し、これを成形型として金型内に設置してもよい。スタンパの材質は、ニッケルほたはニッケル合金)、シリコン、ガラスなどが挙げられ、このような材料のみで形成されてもよいし、例えば数十 m〜数 mmの厚さを有する板状母材 (シリコン基板)上にニッケルで微細凹凸を形成するなどしてもよい。これとは別に、金型本体のキヤビティ面に直接微細凹凸形状を形成してもよい。凹凸部の断面形状は、矩形を基本とするが、テーパ (台形)型、三角型、半円型、半楕円型などでもよい。

[0066] 上下金型のキヤビティ面を加熱 ·冷却する手段は様々な方法がある。

[0067] 加熱手段としては、例えば下記のような方法である。

[0068] (1)温調された水 (湯)や油などの熱媒体を、金型に設けられた該媒体の流路に流通させて加熱する方法。

[0069] (2)プレートヒータ、カートリッジヒータなどの電熱ヒータを金型に装着して加熱する方法。 [0070] (3)ハロゲンランプ、遠赤外線ヒータなど、赤外線を放射する装置によって、赤外線を金型キヤビティ表面に照射して加熱する方法。

[0071] (4)誘導加熱する方法。

[0072] (5)図 4に示すように、キヤビティ本体 41を電気絶縁体として、キヤビティ本体 41表面に薄い導電性膜 42を形成し、導電性膜 42に通電することで、導電性膜を発熱させる方法。この場合、導電性膜 42で凹凸部を被膜してもよいし (図 4a)、凹凸部自体を導電性膜 42で作製してもよ、（図 4b)。

[0073] 上記は、キヤビティ面 (または金型)全体を加熱する手段の例である力図 5に示すように、塗布装置 51の吐出口 52近傍に赤外線ランプなどの加熱手段 53を設け、溶融榭脂が塗布される直前のキヤビティ 54表面を局所的に加熱して、溶融樹脂が粘着する温度まで昇温しながら塗布を行ってもよい。なおこの場合、塗布装置の移動方向は、矢印 55で示す方向であり、符号 56は、赤外線ランプなどの加熱手段 53によって局所加熱された部位であり、符号 57は塗布された溶融榭脂を意味している。図 4および 5に示す形態によれば、キヤビティ全体の温度を低くしておくことができ、榭脂の熱劣化の抑制、成形体の冷却固化に要する時間 ·エネルギーの低減などを達成できる

[0074] 次に、冷却手段としては、例えば下記のような方法である。

[0075] (1)金型に設けられた媒体の流路に温調水を流通させて冷却する方法。

[0076] (2)金型に設けられた管路に空気を流通させて冷却する方法。

[0077] (3)キヤビティ表面に空気や揮発性 (キヤビティ表面で液体から気体に相変化する）の液体と気体とを混合したミストを吹き付けて冷却する方法。

[0078] (4)ヒートパイプにより、金型内の熱を金型外に輸送'放出することで冷却する方法。

[0079] (5)ペルチェ素子などの電気的冷却器によって、金型内またはキヤビティ表面の熱を奪って冷却する方法。

[0080] 上記の加熱 ·冷却手段を適宜組み合わせて用、れば良!、。

[0081] 可塑ィ匕部は、榭脂を可塑化して溶融状態とする機能と、塗布装置の榭脂貯蔵部に該溶融榭脂を供給できる機構を有していればよい。例えば公知の単軸押出機、二軸押出機などでもよい。 [0082] また、本発明における塗布装置は、図 6 (a)に示したように、可塑化部 61および塗布装置 62の双方に着脱機構 631および 632をそれぞれ設け、可塑化部 61を塗布装置 62から着脱可能とし、かつ、可塑化部 61ど塗布装置 62の双方に榭脂流路を開閉できるバルブ 641および 642をそれぞれ設け、両者が連結された状態で双方のバルブを開いて溶融樹脂の流路を連通させ、塗布装置の榭脂貯蔵部 65に可塑ィ匕部 6 1から溶融榭脂を送り込み、所定量溜まった時点でバルブ 641および 642をそれぞれを閉じて図 6 (b)に示したように可塑ィ匕部 61を脱離してもよい。また、図 7に示したように、可塑ィ匕部 61と塗布装置 62との間を可撓性を有する流路 66で連結し、塗布装置 62に溶融榭脂を送り込む形態をとつてもよい。

[0083] これとは別に、インライン型射出成形機のように、榭脂貯蔵部が可塑化部の機能を兼ね備えていてもよい。例えば、図 8 (a)および (b)に示したように、インライン型射出成形機 71は、榭脂貯蔵部 72と、回転および前後動が可能なスクリュ 73とを有し、スクリュ 73が矢印 74方向に回転すると、スクリュ 73が後退し、榭脂が矢印 75方向に進みながら可塑ィ匕する。可塑化終了後は、図 8 (c)に示したように、バルブ 76を開くと同時にスクリュ 73を前進させ、榭脂貯蔵部 72内の溶融榭脂を、吐出口 77から吐出する形態でもよい。

[0084] また、図 9に示すプリブラ式射出成形のように、スクリュ 81を備えた可塑ィ匕シリンダ 8 2と、前後動可能なピストン 83を備えた射出シリンダ 84とが付設され、可塑化シリンダ 82で可塑ィ匕した溶融榭脂を射出シリンダ 84の先端部に送り込んで溜め、その後、ピストン 83を前進させることで吐出口 85から溶融榭脂を吐出する形態でもよい。なお符号 86はバルブであり、バルブ 86を開くことにより、溶融榭脂を吐出口 85から吐出することがでさる。

[0085] 他の実施の形態として、例えば、図 10に示すように、反応釜や反応器 87に、スクリュ、ピストンなどの溶融榭脂輸送手段 88を設け、反応器 87内で榭脂を可塑化させた後、これを前記の射出成形機のシリンダ 89に導入してもよ、。

[0086] 可塑化温度は榭脂材料を溶融できる温度であればよ!ヽ。

[0087] また、他の実施の形態として、図 11に示すように、熱可塑性榭脂を溶融し輸送する可塑化部 61と、可塑ィ匕部 61に連結されているとともに、詳しい構造は後述するが、流入した溶融榭脂を規定量で送出する榭脂貯蔵部 65と、榭脂貯蔵部 65から送出された溶融榭脂を被吐出面に上方から吐出する吐出部 212とから主に構成してもよい

[0088] 榭脂貯蔵部 65は、流入した溶融榭脂を一且貯留した後規定量で送出する貯留シリンダであるのが好ましい。

[0089] 図 12は、本発明に使用される貯留シリンダを説明するための模式的断面図である

[0090] 図 12において、貯留シリンダ 210は、全体形状が円筒状をなし溶融榭脂を貯留するシリンダ 1101と、シリンダ 1101内に設けられるとともに溶融榭脂を規定量で押し出し送出するピストン 1102と、ピストンを前後進させるピストン駆動手段 1103とを有する。また、貯留シリンダ 210は、外周部に加熱および冷却するための手段を有する。図 12に示すように、シリンダ 11010とピストン 1102との間には、溶融樹脂が通過可能な間隙部 1104が設けられ、可塑ィ匕部 61から溶融樹脂が流入口 1105を経て流入する際には、この間隙部 1104を通って溶融樹脂が矢印方向に流れていく。溶融榭脂の流速を速めに設定することにより、溶融樹脂の滞留を防止することができる。間隙部 1104のサイズは、使用する溶融樹脂の種類等により適宜決定すればよいが、例えば数 mm程度、具体的には 0.5〜5mmである。

[0091] 溶融樹脂の流入とともに、ピストン駆動手段 1103を稼動させ、図 13に示すようにピストン 1102を後進させる。この操作により、溶融榭脂はシリンダ 1101の先端部（吐出口側)から徐々に貯留していくことになる。溶融樹脂の貯留が規定量でもって完了したら、ピストン駆動手段 1103を稼動させ、ピストン 1102を所定距離前進させ、規定量の溶融榭脂を送出することができる。なお、ピストン 1102の位置制御精度には比較的高い精度が要求される。よって、ピストン駆動手段 1108としてサーボモータなどの精度を確保しやす、機構を用いた加力発生器を用いるのが好まし、。

[0092] このような構成によれば、最初に流入した溶融樹脂が最初に吐出部に送出され吐出されることになる。したがって、溶融樹脂の長い滞留時間による熱劣化 (透明な榭脂が黄変したり（ャケ)、茶褐色 (黒点）になったりする）が防止される。さらに、榭脂溶融部 10と貯留シリンダ 210が短い経路でもって連結していることによつても、溶融榭脂の滞留時間が短くなり、熱劣化の問題が一層防止されることになる。なお、熱劣化を起こした溶融榭脂を用いて成形体を製造すると、例えば成形体の用途が光学製品である場合、所望の光透過性や屈折率等が得られなくなる場合があり好ましくな、。

[0093] シリンダ 1101とピストン 1102が接すると、両金属の摩擦により金属粉が発生し、これが製品に悪影響を及ぼす恐れがあるが、本発明における貯留シリンダ 210は、シリンダ 1101とピストン 1102との間に間隙部 1104が設けられているため、このような金属粉の発生がない。

[0094] また、図 12〜13に示すように、貯留シリンダ 210には、シリンダ 1101内に最初に流入した溶融樹脂がシリンダ 1101の先端部とは逆の方向（ピストン駆動手段 1103側）に侵入しな、ように、溶融榭脂を通過させな、逆流防止部 1106が設けられて、る。なお逆流防止部 1106は、溶融樹脂がシリンダ 1101の先端部に容易に導かれるように、溶融樹脂の流入口 1105からシリンダ 1101の先端部の方向に向力つて曲面を形成している。

[0095] また本発明によれば、可塑ィ匕部 61および貯留シリンダ 210間の連結流路に、連結流路を開閉するバルブを設けるのが好ましい。

[0096] 図 14は、可塑ィ匕部 61および貯留シリンダ 210間の連結流路にバルブを設けた形態を説明するための製造装置の模式的断面図である。図 14の製造装置は、図 11とほぼ同様の形態であるが、可塑化部 61および貯留シリンダ 210間の連結流路 214 にバルブ 215を設けた点が異なっている。前述のように、貯留シリンダ 210のシリンダ 1101内に溶融樹脂の貯留が完了した後、ピストン駆動手段 1103を稼動させ、ピストン 1102を所定距離前進させ、規定量の溶融榭脂を吐出部 212に送出するが、溶融榭脂の送出量は、成形体の体積によって決定される。したがって、精度よく成形体を製造するには、制御された量でもってシリンダ 1101内に溶融榭脂を貯留し、溶融榭脂を送出する必要がある。し力可塑ィ匕部 51および貯留シリンダ 210間に圧力差が生じた場合 (通常、榭脂貯留時は可塑ィ匕部 61の溶融榭脂圧力が高くなる）、可塑ィ匕部 61内の溶融樹脂が必要以上に流入し、規定量を超え、溶融樹脂の貯留量が過剰となり、精度よく成形体を製造することが難しくなる。そこで、可塑化部 61および貯留シリンダ 210間の連結流路 214にバルブ 215を設け、シリンダ 1101内への溶融榭脂の貯留が完了した時点でバルブ 215を閉じ、可塑ィ匕部 61からの溶融樹脂の流入を遮断する。これにより、規定量の溶融樹脂の貯留が可能となる。

[0097] さらに、溶融樹脂の貯留が完了した後は、ピストン駆動手段 1103を稼動させ、ビストン 1102を所定距離前進させ、規定量の溶融榭脂を吐出部 212に送出するが、このときもバルブ 215を閉じておくのが好ましい。バルブ 215を閉じておくことで、ピストン 1102の前進による溶融樹脂の送出圧力が、連結流路 214を経て可塑ィ匕部 61に逃れることが防止される。これにより、規定量の溶融樹脂が吐出部 212に送出され、結果として精度よく成形体を製造することができる。

[0098] バルブ 215としては、溶融樹脂の流露 (連結流路 214)を遮断し、溶融樹脂の流入 •流出を制御することができれば、特に制限されないが、例えば公知のロータリーバルブを利用することができる。

[0099] また、可塑ィ匕部 61から送出された溶融榭脂を被吐出面に上方から吐出する吐出部 212は、特に制限されないが、溶融榭脂を精度よくシート (フィルム)状に変形させて吐出するものが好ましい。通常、吐出部 212は榭脂貯蔵部 65と直接連結している。

[0100] 前記では、可塑化部 61として、流入した溶融榭脂を一且貯留した後規定量で送出する貯留シリンダ 210を例にとり説明した力この形態に制限されるものではない。例えば可塑ィ匕部 61として貯留シリンダ 210の替わりに射出機能を有するシリンダを使用することちでさる。

[0101] 図 15は、射出機能を有するシリンダを榭脂送出部として用いた本発明の製造装置の別の形態を説明するための模式的断面図である。

[0102] 図 15は、図 11と同様に、熱可塑性榭脂を溶融し輸送する可塑化部 61と、可塑ィ匕部 61に連結されているとともに、流入した溶融榭脂を規定量で送出する榭脂貯蔵部 65と、榭脂貯蔵部 65から送出された溶融榭脂を被吐出面に上方力吐出する吐出部 212とから主に構成されている。本実施の形態では、榭脂貯蔵部として、射出機能を有するシリンダ 211を使用している。シリンダ 211

としては、射出成形機用のシリンダを用いることができ、例えば、全体形状が円筒状をなしスクリュ 1111が内接された貫通内孔 1112を有するシリンダであり、このシリンダ 211の外周面には複数のヒータが装着されて、る。スクリュ 1111は駆動手段 1113 により回転および前後進駆動されるように構成されて、る。

[0103] 可塑化部 61からの溶融樹脂が流入口 1114から流入し、スクリュ 1111の回転によつてシリンダ 211の先端部方向に送られる。先端部に所定量の溶融樹脂が貯留された後、常法によってスクリュ 1111を前進させ、規定量の溶融榭脂を吐出部 212に送出する。なお、図 14で示した形態と同様に、可塑ィ匕部 61およびシリンダ 211間の連結流路 214にバルブ 215を設け、シリンダ 211内への溶融樹脂の貯留が完了した時点でノレブ 215を閉じ、榭脂溶融部 10からの溶融樹脂の流入を遮断するのが好ましい。これにより、規定量の溶融樹脂の貯留が可能となるという効果を奏する。さらに、溶融樹脂の貯留が完了した後は、シリンダ 211の射出機能によって規定量の溶融榭脂を吐出部 212に送出する力このときもバルブ 215を閉じておくのが好ましい。これにより、溶融樹脂の送出圧力が、連結流路 214を経て可塑化部 61に逃れることが防止され、規定量の溶融樹脂が吐出部 212に送出され、結果として精度よく成形体を製造することができるという効果を奏する。

[0104] 前記とは別の塗布装置の形態としては、例えば特開 2004— 121986号公報に開示されて!/ヽる塗布装置が挙げられる。

[0105] 図 16は、このような塗布装置の一例を説明するための図である。

[0106] 図 16において、塗布装置 A1は、概略的には榭脂貯蔵部であるシリンダ 91と、このシリンダ 91に付属して略一体的に設けられている塗布部 92とから構成されている。シリンダ 91の内部には、ピストン駆動装置 93により、図 16において上下方向に駆動されるピストン 94が設けられている。ピストン 94を下方へ駆動すると、溶融榭脂は塗布部 92を介して成形型に押し出される。シリンダ 91の側部には、榭脂補給路 95が開けられている。そして、この榭脂補給路 95に対応して、補給路を開閉する手段の一例としてロータリーバルブ 96が設けられている。なお、図 16には示されていないが、本塗布装置 A1には、固体状の榭脂を溶融する、前述の可塑ィ匕部が設けられ、可塑化された溶融榭脂は、ロータリーバルブ 96を介してシリンダ 91に供給されるようになつている。シリンダ 91内の溶融樹脂の押出量は、ピストン 94の駆動速度によりきめ細かに制御される。このように構成されているシリンダ 91の外周部には、発熱手段としての複数個のヒータ 97、 97、…が設けられている。これらのヒータ 97、 97、…の発熱量は、制御装置 98によって制御される。

[0107] シリンダ 91の下端部は、テーパ状に絞られ、そして榭脂通路 99となって塗布部 92 に連なっている。塗布部 92は、溶融状態の榭脂が通過する、あるいは一時的に貯えられる榭脂調整部 100と、その下端に位置するヘラ部 101とからなっている。ヘラ部 1 01の下端部は斜めに切り落とされ、矢印 D方向に所定速度で移動されるようになつている。斜面 102が移動方向の前方に位置するので、斜面 102に溶融樹脂の出口となる吐出口 103が開けられている。吐出口 103は、本形態では 1個の榭脂調整部 10 0と連通している。そして、吐出口 103には先端部がテーパ状に縮経されている-一ドル 104がそれぞれ設けられている。ニードル 104の上端部は、ニードル駆動装置 1 05の出力軸に接続され、そしてグランドパッキン 106、 106によりシールされている。ニードル駆動装置 105により-一ドル 104を適宜上下方向に駆動すると、吐出口 10 3の開度が調節される。なお、ヘラ部 101の外周部にも、発熱手段としてのヒータ 107 が設けられて、る。このヒータ 107の発熱量も前述したように制御される。

[0108] 制御装置 98は、シリンダ 91と塗布部 92内の溶融樹脂の温度、溶融樹脂の圧力、ピストン 94の駆動速度、吐出口 103の開度、塗布動作時の塗布装置 A1の移動速度等を設定する設定手段 108も備えている。このような機能および設定手段 108を有する制御装置 98は、シリンダ 91内の溶融樹脂の圧力を計測する榭脂圧力センサ 10 9とは信号ライン aにより、溶融榭脂温度を検出する熱電対など力なる温度センサ 1 10とは信号ライン bにより、ピストン 94の駆動速度を検出する速度センサ 111とは信号ライン cによりそれぞれ接続されている。

[0109] また、制御装置 98と-一ドル位置検出センサ 112は、信号ライン dにより接続されている。このような各種のセンサ 109〜 112で計測される各種の計測値は、上記それぞれの信号ライン a〜dにより制御装置 98に入力され、演算され、その操作量は電カライン h【こよりヒータ 97、 97、 - " 107【こ、電力ライン i【こよりピストン馬区動装置 93【こ、そして同様に電力ライン jにより-一ドル駆動装置 105にそれぞれ印加されるようになっている。

[0110] 次に、上記の形態に係わる溶融樹脂の塗布装置 A1を使用した塗布方法について説明する。ヒータ 97、 97、… 107の温度、ピストン 94の駆動速度、溶融樹脂の圧力、吐出口 103の開度等を設定手段 108により制御装置 98に設定する。ロータリバルブ 96を開き、可塑化した榭脂を、シリンダ 91に補給する。次いで、塗布操作に入る。ピストン 94が駆動され、設定温度に維持されているシリンダ 91内の溶融榭脂は、所定の流量により塗布部 92の榭脂調整部 100へと輸送される。そして、ニードル 104により所定開度になっている吐出口 103から成形型上に押し出される。これに同期して、塗布装置 A1のヘラ部 101を矢印 D方向に移動させる。押し出された溶融榭脂は、へラ部 101により成形型上に延ばされる。このようにして塗布が完了する。

[0111] また吐出口からの榭脂の吐出量は、成形型への溶融樹脂の塗布幅、塗布厚みおよび塗布速度 (成形型上を塗布装置の吐出口が移動する速度)力制御される。

[0112] 吐出口の形状は、塗布方向に略垂直な方向にスリット状に溶融榭脂を吐出できるように構成されるのが好ましぐ該吐出口は塗布方向に略垂直な方向に 1つ以上連結されて構成される。 2つ以上連結されている場合、各吐出口に設けられた榭脂流路の開閉バルブを開閉するなどして、各吐出部の幅のピッチで任意に吐出幅を変えられることが望ましい。各吐出口の幅や形状は、成形型の形状に合わせて自由に変更すればよい。また、吐出口の連結数を変更して吐出幅を変えてもよい。さらには、図 1 7 (a)および (b)に示したように、吐出口の吐出幅を連続的に変更できるように、吐出幅を変えるゲート 120を吐出口に付設し、所望の塗布形状となるようにゲート位置を逐次変更しながら塗布してもよ、。

[0113] 吐出口ヘラ部の形状は、図 18 (a)に示したように、斜めに切り落とされた塗布進行方向の後ろ側に堰を設けた形状でも良いし、図 18 (b)に示したように、塗布進行方向の前後両方に堰が設けられた形状でもよい。吐出圧を使って溶融榭脂を微細な凹凸部により効率よく充填するには、後者のように塗布進行方向の前後両方に堰が設けられた形状の方が好適である。さらに、図 18 (c)に示したように、吐出口の先端がテーパ状になってヽてもよ、。

[0114] なお、該吐出口の進行方向左右にも堰を設け、吐出口の前後左右に堰を有する方力 Sさらに好ましい。このようにして、吐出口のヘラ部先端とキヤビティ面との間で略閉空間を形成して、吐出圧を逃がしにく、形状にするとよ、。

[0115] 図 19は、本発明の製造装置の全体の構成の一例を説明するための図である。図 1 9の形態によれば、塗布装置 131は、可塑化部 132が分離され、両者の間を可撓性を有する流路 133で連結し、塗布装置 131に溶融榭脂を送り込む形態をとっている（図 7)。塗布装置 131には、 XYZ軸の並進方向に移動可能となるように、 X軸方向（並進方向）に移動可能なテーブル 134およびこれを駆動するための駆動モータ 135、 Y軸方向に移動可能なテーブル 136およびこれを駆動するための駆動モータ 137、 Z軸方向に移動可能なテーブル 138およびこれを駆動するための駆動モータ 139が設けられている。成形型としては、表面に微細な凹凸部を有するスタンパ 140が使用され、下金型 141に設置されている。この下金型 141と上金型 142は、堅型精密ディジタルプレス 143に搭載され、電気ヒータによる金型加熱手段 144と、温調水による金型冷却手段 145とを備えている。また、成形体を離型する手段は、離型手段駆動装置 146を用いた、公知の機械式ェジェクタ、あるいはエアブローである。なお、塗布装置 131は、図 20に示したように、 6分割された吐出口 147を有し、それぞれの吐出口 147は、流路開閉バルブ駆動用シリンダ 148によって吐出量をさらに調整することもできる（図 19の矢視 XV)。

[0116] なお、可撓性を有する流路、塗布装置のシリンダおよび吐出口、上下金型などの温度制御、可撓性を有する流路と塗布装置の榭脂流路を開閉するバルブ、複数分割された吐出口のバルブの開閉制御、塗布装置の XYZ軸テーブルおよびピストンを、所望の位置に所望の速度で動かす動作の制御、ディジタルプレスの型開閉動作 (位置、速度、圧力)の制御などは、各々図示されていない制御装置によって行われる。

[0117] なお、図 19の実施の形態における塗布装置は、 XYZ軸テーブルの上に搭載され、塗布装置の後側がステージに締結された片持ち構造を有する力塗布工程にお!、て、吐出部 212が溶融樹脂の吐出の反作用によって上下方向に橈まないように、高剛性ガイドに支持されながら移動して溶融樹脂の吐出を行うことが好ましい。

[0118] 図 21は、高剛性ガイドに支持されながら移動する吐出部 212から溶融榭脂を吐出する工程を説明するための図である。

[0119] 図 21において、吐出部 212の両側が、溶融樹脂の塗布方向に沿って設けられた少なくとも 2本の高剛性ガイド 291, 292によって支持され、かつ高剛性ガイド 291, 2 92が、溶融樹脂の塗布方向の上流側および下流側にそれぞれ設けられた 2箇所以上の支持部材 293, 294によって固定されている。ダイ力溶融榭脂を吐出する際には、図 20に示すように高剛性ガイド 291, 292に沿って吐出部 212が矢印方向に移動し、溶融榭脂を吐出する。これにより、吐出部 212が溶融樹脂の吐出の反作用によって上下方向に橈むことなぐ設定通りの厚みに溶融榭脂を吐出することができる。

[0120] 高剛性ガイド 291, 292は、吐出部 212が溶融樹脂の吐出の反作用によって上下方向に橈むことがなければ、どのような材質力も構成されてもよいが、例えばステンレス製のガイドが挙げられる。

[0121] 吐出部 212は、図 21に示される、少なくとも 2本の高剛性ガイド 291, 292によって支持される方法の他に、図 22に示されるように、 2本のガイドレールに支持される方法でもよい。または、幅広のガードレールを用いて、少なくとも 1本のガードレールで支持してもよい。具体的には、リニアガイドベアリングを使った構造で、吐出部 212は、 2本の高剛性ガイド (ガイドレール） 291, 292に支持されながら移動する方法である。図 22では、吐出部 212は、支持部材 293, 294を介して、溶融樹脂の塗布方向に沿って設けられた 2本の高剛性ガイド 291, 292によって支持され、かつ高剛性ガイド 291, 292が、塗布装置を搭載する装置本体に固定されている。ここで、図 22 (a )は上面図，図 22 (b)は正面図，図 22 (c)は側面図である。高剛性ガイドの固定方法としては、どのような方法でも良いが、例えば装置本体のベッドに締結 (ネジ止め）することが挙げられる。

[0122] なお、図 19に示した形態では、下金型 141が凸部を有し、その凸部の表面に微細な凹凸部を有するスタンパ 140を設置している。そこで吐出部の先端リップ部 284を下金型 141およびスタンパ 140の形状に沿って移動させるために、下金型を鉛直方向に移動させる移動手段を設け、吐出部の先端リップ部 284とスタンパ 140との距離を調節するのが好ましい。吐出部、可塑化部および塗布装置を鉛直方向に移動させる大掛力りな装置構成に比べて、この形態では鉛直方向の移動の役割を金型に持たせることにより、迅速な鉛直方向の動作が可能となり、ひいては吐出部の移動速度を高め、生産性を高めることができる。

[0123] 具体的には、図 23に示すように下金型 141を設置するとともに一対の金型の加圧機能を有するプレス型盤 200を移動手段として用い、プレス型盤 200を上下動することにより、吐出部の先端部リップ部 284とスタンパ 140の距離を調節する方法が挙げられる。

[0124] また、図 24に示すように、移動手段としてプレス型盤 200と、下金型 141との間に上下動ステージ 1001を設け、この上下動ステージ 1001の上下動によってダイの先端リップ部 284とスタンパ 140の距離を調節する方法が挙げられる。

[0125] さらにまた、図 25に示すように、下金型 232と成形型 281とを分離可能に構成し、成形型のみを上下動させるようにし、この上下動によって吐出部の先端リップ部 284 とスタンパ 140の距離を調節する方法が挙げられる。

[0126] なお、前記の移動手段は各種ァクチユエータを用いて行えばよい。前記形態によつて、 3次元形状に溶融榭脂をスタンパ 140上に吐出したり、スタンパ 140への溶融榭脂の塗布厚みを容易に変更することができる。

[0127] 本発明により得られる成形体は、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスでありながら、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能であり、例えば、 (a) マイクロレンズアレイ、液晶用導光板、フレキシブルディスプレイ基板、波長板、反射板、位相差板、自由曲面ミラー、 LED発光パネル、フレネルレンズなどの電子ディスプレイ分野の基幹部品、（b)フレキシブルポリマー製光導波路、自由曲面回折格子、二次元イメージセンサアレイ、ピックアップレンズ、ホログラム、フレキシブル導波路型照明板などの光情報通信分野の基幹部品、（c)次世代 DVD (ブルーレイディスク)、ブルーレイディスクのカバー層、 DVD、 CD、超薄肉 ICカードなどの光記録媒体分野の基幹部品、（d)集積ィ匕学チップ、 DNAチッ

プ、バイオチップ、プロテインチップ、マイクロ流体デバイス、環境分析チップなどライフサイエンス分野の基幹部品、（_e)燃料電池セパレータ、携帯電話超薄肉バッテリーケース、太陽光集光フレネルレンズなど新エネルギー分野の基幹部品、等に好適に用!/、ることができる。

[0128] 以下、実施例によって本発明をさらに説明する。

実施例 1

[0129] 下記の装置を用いて成形体の製造を行った。 [塗布装置]

吐出口形状：縦 30mm X横 lmm。図 18の（c)に示す形状。

[0130] 押出'加圧機構:ピストン。

[0131] ピストン径：（H0mm。

[0132] 塗布装置移動自由度: 1自由度 (塗布方向の前後動)。

[0133] 駆動方式:サーボモータの回転をボールねじにて直線運動に変換して塗布装置、ピストンを移動。

[0134] 榭脂加熱手段：シリンダ外周に巻かれた電気ヒータ。吐出部は板状の電気ヒータ。

[金型]

材質：ステンレス鋼 (SUS304)。

[0135] キヤビティ面積： 30mm X 50mm。ただし、縁部に段差あり。

[0136] 加熱源：内部にカートリッジヒータ装着。

[0137] 冷却源：温調水を通媒孔に流す。

[プレス]

最大型締め力： 10t。

[0138] 設定型締め力： 1.2t。

[樹脂材料]

材質:アクリル榭脂

メーカ： (株)クラレ

銘柄：パラペット GH1000Sシロアルミ

250°Cにおける溶融粘度:約 800Pa. s。

[0139] 上下金型を設定温度 200°Cで昇温した後、 90°C、 4時間で加熱予備乾燥を行ったァクリル樹脂を、塗布装置の加熱シリンダに投入して可塑化した。加熱シリンダの設定温度は 250°Cとした。下型に設置されたスタンパ上に、塗布装置にて溶融榭脂を塗布した。塗布速度は、 lOOmmZ秒、塗布厚さは 80 /z mとした。その後、型締め力 1.2to n (設定可能な最小プレス力)でプレスした。プレス力を印加したまま、上下金型に通水して約 60°Cまで冷却した後、金型を開!ヽて成形体をスタンパから離型した。

[0140] スタンパは、縦 30mm、横 50mmの長方形の形状を有し、厚さは 0. 3mmである。これを金型キヤビティ表面に設置した。ただし、縁部に段差を有する。スタンパおよび金型キヤビティの形状が忠実に附形された成形体が得られた。

[0141] プレスの最小設定型締め力が 1.2tonであったため、成形体の投影面積で除算した値 (=プレス圧力)は 80kg/cm²となった。

[0142] 成形体の長手方向長さ 50mmに対して膜厚 80 μ mで除算した値は 625である。射出成形にてアクリル榭脂を成形する場合、流動長 (上記の成形品長手方向距離)を厚さで除算した値が 130を越えると成形が困難といわれており、射出成形では得難い成形体を 80kg/cm²以下の低圧で得ることができた。

実施例 2

[0143] 実施例 1の装置構成で、金型キヤビティ面に下記のスタンパを装着して、 Y型微細流路を有する成形体の製造を行った。

[スタンパ]

材質：ニッケル。

[0144] 微細凹凸形状：幅 50 m X高さ 50 mの断面を有する Y型微細流路。

[0145] スタンパ形状：縦 30mm、横 50mmの長方形の形状を有し、厚さは 0. 3mmである（上記微細凹凸形状を含む)。

[0146] なお、キヤビティ中央に設置されたスタンパ上の樹脂の塗布厚さは 250 μ mとした。

[0147] Y型流路の終端部の拡大写真から、エッジの鮮明な流路を形成して、ることがわ力り、転写状況も良好であった。

[0148] プレスの最小設定型締め力が 1.2tonであったため、成形体の投影面積で除算した値 (=プレス圧力)は 80kg/cm²である。

[0149] 成形体の長手方向長さ 50mmに対して膜厚 250 μ mで除算した値は 200である。

[0150] スタンパの凹凸形状を痛めることもなぐ 80kg/cm²以下の低圧で転写の良好な成形体を得ることができた。

実施例 3

[0151] 図 19で示した装置を用いて成形体の製造を行った。

[0152] 可塑ィ匕部 132は、単軸押出機を用い、上記のアクリル榭脂を 250°Cで可塑ィ匕した。

可塑ィ匕部 132の溶融榭脂吐出部と塗布装置 131の溶融榭脂榭脂投入部との間は、可撓性を有する流路 133で連結した。塗布装置 131の溶融榭脂投入部には、該流路 133ど塗布装置 131の榭脂貯蔵部とをつなぐ溶融樹脂の流路を開閉するバルブが付設されている。

[0153] XYZ軸の並進方向に移動可能なテーブルに、榭脂貯蔵部 (加熱シリンダ)と、押出' 加圧機構であるピストンと、榭脂貯蔵部に溜められた溶融榭脂を吐出するための、図 25に示した吐出口 147と、該榭脂貯蔵部と複数分割された該吐出口 147との各々の溶融樹脂の流路を開閉するバルブとを備えた塗布装置が、竪型精密ディジタルプレスに上下動可能な状態で締結されている。なお、吐出口 147の 1つの形状は、縦 50 mm、横 lmm、図 18の（c)に示した开状である。

[0154] ディジタルプレスに搭載される上金型 142は、金型加熱手段 144および金型冷却手段 145として、電気ヒータによる加熱と、温調水による冷却が可能となっている。成形体を離型する手段として、公知の離型手段駆動装置 146を用いた、機械式ェジェクタと、エアブローを備えている。

[0155] 下金型 141のキヤビティの面積は 250mm X 250mmとした。ディジタルプレスの最大加圧力は 20tである。使用材料は上述したアクリル榭脂である。

[0156] 本実施例による成形体の製造工程は、下記のようになる。ただし、事前に塗布装置、可撓性を有する加熱が可能な流路および可塑化装置などの昇温は完了している。

[0157] また、可塑化装置、塗布装置、ディジタルプレスなどのそれぞれの動作、および製造プロセスに従って順に動作させるシーケンス動作に関わる制御系の設定も完了している。

(1)昇温工程

上下金型の温度を 150°Cに昇温する。

(2)塗布装置への榭脂充填工程

可塑ィ匕部のスクリュを回転させ、榭脂を可塑化し、該流路ど塗布装置の榭脂貯蔵部とをつなぐ溶融樹脂の流路を開閉するバルブを開き、塗布装置内に溶融榭脂を供給する。所望量溜まった時点で可塑ィ匕部を停止するとともに、溶融樹脂の流路を開閉するバルブを閉じる。貯蔵量は、塗布の幅 (塗布中に開く吐出部バルブの数)、塗布の距離、塗布厚みカゝら必要榭脂量が算出される。 (3)塗布工程

あらかじめ、塗布装置の塗布パターン (吐出部の経路 (位置)、移動速度、吐出部バルブの開閉)が指令値として塗布装置に与えられる。金型を開いた状態にして、吐出口を下金型キヤビティ面の塗布開始位置に移動する。塗布開始指令によって塗布動作を開始する。 XYZ軸の並進方向に移動可能なテーブル、塗布装置のピストンおよび塗布装置吐出部に設置された流路開閉バルブとが連係動作することで、キヤビティ面の形状に追従する形で溶融榭脂を塗布する。

本実施例では、微細凹凸部の高さが 50 μ mなので、それを越える約 100 μ mの金型を開く。

(4)プレス工程

塗布完了後、ディジタルプレスを動作させて上金型と下金型とを嵌合させ、溶融榭脂をプレスした。これより、成形体の形状を整える。本実施例でのプレス工程で印加した最大プレス力は 15tである。

(5)冷却工程

榭脂の冷却に伴う体積収縮を補償するために、プレス力 (本実施例では 10t)を印加した

まま、金型のヒータを切り、温調水を通水して所望の温度まで冷却する。

(6)型緩め工程

本実施例では、厚さ 0.5mmの塗布を行ったので、約 0.2mm金型を開く。

(7)第一の剥離工程

下金型に搭載された機械式ェジェクタやエアブロー機構によって成形体の下面をキヤビティ面力剥離させる。

(8)第二の剥離工程

(£)と逆の剥離面で、金型に搭載された機械式ェジクタやエアブロー機構によって成形体全面をキヤビティ面から剥離させる。

(9)型開き工程

成形体を取り出せる程度まで金型を開く。

(10)成形体取り出し工程成形体を金型外に取り出す。

[0159] 上記方法にて成形体を製造した結果、 250mm X 250mm X厚さ 0.5mmの形状を有する成形体を得た。

[0160] キヤビティ面には、鏡面仕上げされた部位と、中央近傍に設置した意図的に機械加工痕を残したスタンパが装着された部位がある。さらに、ェジェクタ先端部にも若干の機械加工痕がある。なお、スタンパが装着された部位に意図的に形成した機械加工痕は、微細な凹凸形状であり、およそ、 45 mの幅、深さを有する。またェジェクタ先端部の機械加工痕は、微細な凹凸形状であり、およそ、 50 mの幅、深さを有する。

[0161] 本実施例で得た成形体には、スタンパ部およびェジヱクタ部の機械力卩工痕が正確に転写されてヽることが確認できた。

[0162] これは、プレスを行わず、塗布工程の後、榭脂を固化させて離型した成形体においても同様であった。

[0163] プレス工程で印加した最大プレス力力算出される工程中最大の加圧力は 24kg/c m²(2.35MPa)である。

[0164] 以上より、本発明の製造方法および製造装置にて、超低圧で良好な転写がなされた成形体を得られることを確認した。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

[0165] 本出願は、 2004年 8月 19日出願の日本特許出願 (特願 2004— 239567)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

[0166] 本発明によれば、超微細加工、高い寸法精度、低残留応力、低複屈折、高光透過性、優れた機械的強度を有する成形体を、超低圧の成形プロセスでありながら、三次元、薄肉、かつ大面積の形状でもって提供可能な、成形体の製造方法および製造装置が提供される。

Claims

請求の範囲

[1] 表面に微細な凹凸部を有する成形型上に、溶融した熱可塑性榭脂を塗布する塗布工程と、前記塗布した熱可塑性榭脂を金型によりプレスし、成形体の形状を整えるプレス工程と、前記塗布した熱可塑性榭脂を冷却し固化させる固化工程とを少なくとも有する成形体の製造方法。

[2] 前記塗布工程が、吐出口を備えた塗布装置に前記熱可塑性榭脂を供給し、前記塗布装置を移動させながら、前記微細な凹凸部の上方力前記熱可塑性榭脂を吐出し、前記微細な凹凸部に前記熱可塑性榭脂を充填することを特徴とする請求項 1 に記載の成形体の製造方法。

[3] 前記塗布工程において、前記微細な凹凸部に前記熱可塑性榭脂が付着するように

、前記成形型を加熱することを特徴とする請求項 2に記載の成形体の製造方法。

[4] 前記熱可塑性榭脂を、最終製品にほぼ近い形状および厚さに、前記微細な凹凸部に充填することを特徴とする請求項 2に記載の成形体の製造方法。

[5] 前記固化工程が、プレス力を印カロしたまま前記熱可塑性榭脂を冷却し固化させる工程であることを特徴とする請求項 1に記載の成形体の製造方法。

[6] 前記吐出ロカ前記微細な凹凸部の全体に前記熱可塑性榭脂が充填されるように、前記塗布装置が最大 6自由度に移動可能であることを特徴とする請求項 2〜5の

V、ずれかに記載の成形体の製造方法。

[7] 前記微細な凹凸部が、 ΙΟηπ！〜 lmmの幅または直径を有するとともに、 ΙΟηπ！〜 1 mmの深さまたは高さを有する形状であることを特徴とする請求項 1〜6のいずれかに記載の成形体の製造方法。

[8] 前記成形体の厚さが 50 μ m〜5mmの範囲であることを特徴とする請求項 1〜7の

V、ずれかに記載の成形体の製造方法。

[9] 前記成形型が、少なくとも一方に微細な凹凸部を有する上下 2枚の金型であることを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載の成形体の製造方法。

[10] 下記の〜 (0の一連の工程を含むことを特徴とする請求項 1〜6のいずれかに記載の成形体の製造方法。

(a)上下 2枚の金型を準備し、上金型のキヤビティ面の温度を、下記のプレス工程で、前記上金型のキヤビティ面に接触した熱可塑性榭脂の表層に固化層が形成されず、かつ印加されたプレス力の下で、前記上金型のキヤビティ面の形状に変形しうる程度の軟ィ匕状態を維持できる温度まで昇温し、下金型のキヤビティ面の温度を、下記塗布工程で吐出される熱可塑性榭脂が前記微細な凹凸部に粘着する温度まで昇温する金型昇温工程；

(0成形体を金型外に取り出す成形体取り出し工程。

[11] 前記工程 (c)において、上金型と下金型とを嵌合させ、上金型のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面との間に微小間隙を有する状態で、前記微小間隙内の空気を吸引し、減圧または略真空状態とした後に、前記上金型のキヤビティ面と熱可塑性榭脂上面とを接触させ、プレス力を印加することを特徴とする請求項 10に記載の成形体の製造方法。

[12] 表面に微細な凹凸部を有する成形型と、前記成形型を加熱する加熱手段および冷却する冷却手段と、前記微細な凹凸部に溶融した熱可塑性榭脂を充填する塗布装置とからなり、前記塗布装置が、熱可塑性榭脂を可塑化する可塑化部と、可塑ィ匕された溶融榭脂を貯える榭脂貯蔵部と、前記溶融した熱可塑性榭脂を吐出する吐出口とを備え、前記微細な凹凸部の上方力前記溶融した熱可塑性榭脂が吐出されるように、前記塗布装置が移動可能であることを特徴とする成形体の製造装置。

[13] 前記塗布装置が、最大 6自由度に移動可能であることを特徴とする請求項 12に記載の成形体の製造装置。

[14] 前記吐出口の先端がテーパ状であることを特徴とする請求項 12に記載の成形体の製造装置。

[15] 前記吐出口は、塗布進行方向の前後の少なくとも一方に堰を有することを特徴とする請求項 12に記載の成形体の製造装置。

[16] 前記榭脂貯蔵部が、流入した溶融榭脂を一且貯留した後、規定量で送出する貯留シリンダであることを特徴とする、請求項 12に記載の成形体の製造装置。

[17] 前記貯留シリンダが、溶融榭脂を貯留するシリンダと、前記シリンダ内に設けられるとともに前記溶融榭脂を送出するピストンと、前記ピストンを前後進させるピストン駆動手段とを有し、前記シリンダと前記ピストンとの間には、前記溶融樹脂が通過可能な間隙部が設けられ、前記可塑ィヒ部からの溶融樹脂の流入とともに前記ピストン駆動手段によって前記ピストンを後退させ、所定量の溶融榭脂を前記シリンダの先端部から徐々に貯留させた後、前記ピストンを前進させて規定量の溶融樹脂が送出されるように構成したことを特徴とする、請求項 16に記載の成形体の製造装置。

[18] 前記ピストンは、前記溶融榭脂を規定量で押し出し送出することを特徴とする請求項 16または 17に記載の成形体の製造装置。

[19] 前記可塑化部および前記塗布装置間の連結流路に、前記連結流路を開閉するバルブを設けたことを特徴とする、請求項 16〜18のいずれかに記載の成形体の製造装置。

[20] 前記吐出口が、高剛性ガイドに支持されながら移動して前記溶融樹脂の吐出を行うことを特徴とする請求項 16〜19のいずれかに記載の成形体の製造装置。

[21] 前記吐出口の両側が、前記溶融樹脂の塗布方向に沿って設けられた少なくとも 1 本の高剛性ガイドによって支持され、かつ前記高剛性ガイドが、前記溶融樹脂の塗布方向の上流側および下流側にそれぞれ設けられた 2箇所以上の支持部材によつて固定されていることを特徴とする請求項 20に記載の成形体の製造装置。

[22] 前記吐出部口が支持部材を介して、前記溶融樹脂の塗布方向に沿って設けられた高剛性ガイドによって支持され、かつ前記高剛性ガイドが、塗布装置を搭載する装置本体に固定されていることを特徴とする請求項 20に記載の成形体の製造装置。

[23] 前記下金型の被吐出面を鉛直方向に移動させる移動手段をさらに設けたことを特徴とする請求項 12に記載の成形体の製造装置。

[24] 前記移動手段は、前記溶融榭脂を吐出する吐出部の先端部と前記下金型の被吐出面との距離を調節することを特徴とする請求項 23に記載の成形体の製造装置。

[25] 前記移動手段は、前記下金型を載置するとともに前記上金型および前記下金型を加圧するためのプレス型盤であり、前記プレス型盤の上下動によって前記吐出部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されることを特徴とする請求項 23に記載の成形体の製造装置。

[26] 前記移動手段は、前記下金型を載置するとともに前記上金型および前記下金型を加圧するためのプレス型盤と、前記下金型との間に設けられた上下動ステージであり、前記上下動ステージの上下動によって前記吐出部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されることを特徴とする請求項 23に記載の成形体の製造装置。

[27] 前記移動手段は、前記下金型の被吐出面のみを上下動させる手段であり、前記手段の上下動によって前記ダイの先端部と前記下金型の被吐出面との距離が調節されることを特徴とする請求項 23に記載の成形体の製造装置。