(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が多角形のライトパイプと、
このライトパイプと連結され、断面形状が多角形のライトボックスと、
このライトボックス内に収容される光源と、
前記ライトパイプの照射口から照射される光を遮るシャッタと、
を備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記ライトパイプの照射口から照射される光が、スタンパを加熱することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記ライトボックスが、断面形状が多角形で、かつ、有底箱状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記光源が、赤外線光源であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱装置。  
【請求項５】
前記ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項７】
断面形状が多角形のライトボックス内に収容される光源が、光を照射し、
前記照射された光が、前記ライトボックスと連結され、断面形状が多角形で、照射口に光を遮るシャッタを備えたライトパイプを通り、該ライトパイプの前記照射口から照射され、
前記照射口から照射された光が、被照射面を加熱することを特徴とする加熱方法。
【請求項８】
前記光源が、赤外線光源であることを特徴とする請求項７に記載の加熱方法。  
【請求項９】
前記ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項７又は８に記載の加熱方法。
【請求項１０】
前記ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項１１】
上述した請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱装置と、
この加熱装置から照射された赤外線を透過する赤外線透過部材及び該赤外線透過部材を透過した赤外線によって輻射加熱されるスタンパを有する金型と、
固化又は硬化したプラスチックの転写面に、前記スタンパの賦形面を押圧するプレス手段と
を備えたことを特徴とする成形装置。
【請求項１２】
前記スタンパが、有色膜及び／又はメッキ皮膜を有することを特徴とする請求項１１に記載の成形装置。
【請求項１３】
固化又は硬化したプラスチックに対して、スタンパの賦形面を前記プラスチックの転写面に押圧した状態で、上述した請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱装置から照射された赤外線によって前記スタンパを輻射加熱し、前記賦形面の構造を前記転写面に転写する工程と、
前記賦形面を前記転写面に押圧した状態で、前記プラスチックを固化又は硬化させる工程と、
前記押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品を離型させる工程と
を有することを特徴とするプラスチック成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法に関し、特に、光源からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる加熱装置及び加熱方法、並びに、転写率や生産性などを向上させることができる成形装置及びプラスチック成形品の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ化学チップ、マイクロ流体デバイス、導光板、フレネルレンズ、光ディスクや光学素子などにおいて、プラスチック成形品に微細なパターン（構造）を精度よく転写する技術の確立などが要望されている。また、上記のプラスチック成形品の製造においては、優れた生産性などを実現することも要望されており、加熱装置から照射された赤外線によって、スタンパを輻射加熱する技術の確立なども要望されている。これらの要望に応えるために、様々な技術が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、限定して画定した局所（光域）、特にガン性腫瘍その他の皮膚の病理的局所に照射するのに適した、光伝導手段と反射装置を含む光源をもった照射装置の技術が開示されている。この技術は、反射装置が、光源の光を透明の円筒状ロッドの一端面上に集光できる曲率の凹面ミラーを有するとともに、ロッドのもう一方の端面からレンズに向けられた光によってロッドの端面が照射予定の画定された局所に投影されることを特徴としている。
【０００４】
また、特許文献２には、赤外線ランプを内蔵し、中空の円錐状反射ミラーと円筒状反射ミラーとを組合わせてなる複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と、真空チャンバーの蓋となる基板であって、その中央に形成した透孔窓に透明円柱付きの透明円板を固定してある上記基板とからなり、上記複合型反射ミラーを上記基板上に固定してあり、赤外線ランプから放射される赤外線が、直進光と、円錐状反射ミラーで反射される反射光と、円筒状反射ミラーで反射される斜反射光とを含み、加熱物を照射加熱する赤外線の照射域に均熱円板を配置し、赤外線ランプより直進放射された赤外線と水平方向に放射し円錐状反射ミラーで反射した赤外線の放射強度を均一化して加熱物を照射し、加熱物全体を略均一に加熱するようにしてある面加熱型赤外線放射加熱装置の技術が開示されている。この技術は、上記複合型反射ミラーからなる赤外線加熱機構部と上記基板とを予め一体化構成してあることを特徴としている。
【０００５】
また、特許文献３には、転写面を具えてかつプラスチック材料からなる基材を用意し、転写面を露出した状態で基材を固定し、少なくとも一部が赤外線透過材料からなるスタンパの賦形面を基材の転写面と密着状態に保持し、スタンパに対して基材を指向する方向に赤外線を照射することを特徴とするプラスチック成形加工方法の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５１３３１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１６２３７号公報
【特許文献３】特許４３６３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の照射装置は、凹面ミラー、円筒状のロッド及びレンズなどを有しており、光源を出た光は凹面ミラーで集光され円筒状のロッドに導かれるが、ロッドが円筒状であるため放射照度はロッド軸中心に集中し、大面積の被照射面を均一に加熱することは出来なかった。また、特許文献２の面加熱型赤外線放射加熱装置（赤外線・均温熱処理装置）は、中空の円錐状反射ミラー、円筒状反射ミラー、均熱円板及び透明円柱などを有しており、光源を出た光は円錐状反射ミラー、円筒状反射ミラー、透明円柱などの照射軸に対して回転対称形の導光路を通して被照射面に導かれるため、放射照度は照射軸中心に集中し、大面積の被照射面を均一に加熱することは出来なかった。
すなわち、特許文献１、２の技術は、光源からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができないといった問題があった。
【０００８】
また、特許文献３では大面積の転写面を均一に照射し、転写面を均一に加熱し、均一な転写率で転写する手段は明示されていない。
【０００９】
本発明は、以上のような問題などを解決するために提案されたものであり、光源からの光を大面積の被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる加熱装置及び加熱方法、並びに、大面積の転写面を均一な転写率で転写する成形装置及びプラスチック成形品の成形方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の加熱装置は、断面形状が多角形のライトパイプと、このライトパイプと連結され、断面形状が多角形のライトボックスと、このライトボックス内に収容される光源と、前記ライトパイプの照射口から照射される光を遮るシャッタとを備えた構成としてある。
【００１１】
また、本発明の加熱方法は、断面形状が多角形のライトボックス内に収容される光源が、光を照射し、照射された光が、ライトボックスと連結され、断面形状が多角形で、照射口に光を遮るシャッタを備えたライトパイプを通り、該ライトパイプの前記照射口から照射され、照射口から照射された光が、被照射面を加熱する方法としてある。
【００１２】
また、本発明の成形装置は、上記の加熱装置と、この加熱装置から照射された赤外線を透過する赤外線透過部材及び該赤外線透過部材を透過した赤外線によって輻射加熱されるスタンパを有する金型と、固化又は硬化したプラスチックの転写面に、スタンパの賦形面を押圧するプレス手段とを備えた構成としてある。
【００１３】
また、本発明のプラスチック成形品の成形方法は、固化又は硬化したプラスチックに対して、スタンパの賦形面をプラスチックの転写面に押圧した状態で、上記の加熱装置から照射された赤外線によってスタンパを輻射加熱し、賦形面の構造を転写面に転写する工程と、賦形面を転写面に押圧した状態で、プラスチックを固化又は硬化させる工程と、押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品を離型させる工程とを有する方法としてある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の加熱装置及び加熱方法によれば、光源からの光を大面積の被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができ、また、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法によれば、大面積の転写面を均一な転写率で転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
【図２】図２は、ライトパイプ（円柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
【図３】図３は、ライトパイプ（四角柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
【図４】図４は、ライトパイプ（正六角柱及び正五角柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
【図５】図５は、本発明の第一応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
【図６】図６は、本発明の第二応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
【図７】図７は、本発明の一実施形態にかかる成形装置を説明するための要部の概略断面図を示している。
【図８】図８は、本発明の一実施形態にかかるプラスチック成形品の成形方法を説明するための要部の概略断面図を示している。
【図９】図９は、ライトボックスの実施例及び比較例を説明するための概略斜視図を示している。
【図１０】図１０は、ライトボックスの実施例及び比較例の放射性能計算の結果を説明するためのグラフを示している。
【図１１】図１１は、加熱装置の実施例及び比較例を説明するための概略斜視図を示している。
【図１２】図１２は、加熱装置の実施例及び比較例の放射性能計算の結果を説明するためのグラフを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［加熱装置及び加熱方法の一実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
図１において、本実施形態の加熱装置１は、断面形状が正方形のライトパイプ２、このライトパイプ２と連結され、断面形状が正方形のライトボックス３、及び、このライトボックス３内に収容される光源４を備えた構成としてある。
この加熱装置１は、光源４から照射される光（赤外線などを含む。）で、被照射体（図示せず）を加熱する。
【００１７】
（光源）
光源４は、ハロゲンランプなどの赤外線光源としてあり、効果的に輻射加熱を行うことができる。
また、本実施形態では、光源４として、５本の棒状のハロゲンランプをほぼ等間隔でライトボックス３の内部に並設してある。すなわち、光源４が棒状のハロゲンランプであり、ライトパイプ２の照射口２２から照射される光の照射軸が、棒状のハロゲンランプの長手方向と直交している。
なお、光源４は、ハロゲンランプに限定されるものではなく、たとえば、輻射加熱を行うことのできる光源であればよい。また、光源４の形状、本数、設置方向及び出力などは、特に限定されるものではなく、たとえば、被照射体や加熱温度などに応じて、適宜設定される。
【００１８】
（ライトボックス）
ライトボックス３は、断面形状が正方形の箱状としてあり、内側に鏡面を有する板状部材（たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板）からなっている。なお、断面形状とは、照射軸と直交する断面の形状をいう。
このライトボックス３は、ほぼ直方体状の内部空間３１を有しており、内部空間３１は、底面が正方形（一辺の長さがＷ３である。）であり、高さがＬ３である。また、ライトボックス３は、一方の面（図１（ａ）においては、下面）の中央に、開口部３２を有しており、開口部３２は、正方形状（一辺の長さがＷ２である。）である。
また、ライトボックス３は、開口部３２を介してライトパイプ２と連通するように、ライトパイプ２と連結されている。
【００１９】
なお、上述したように、ライトボックス３は、内部に光源４を収容している。すなわち、５本の棒状のハロゲンランプは、内部空間３１の高さ方向のほぼ中段の位置に、ほぼ等間隔で並設してある。
また、上記の寸法Ｗ３及びＬ３は、光源４を収容できる寸法であればよく、適宜設定される。したがって、たとえば、Ｌ３>Ｗ３であってもよい。また、光源４は、内部空間３１の高さ方向の一方の側（図１（ａ）においては、上方側又は下方側）に設けられてもよい。
【００２０】
ここで、ライトボックス３は、断面形状が正方形の箱状（有底の箱状）としてあるので、光源４から放射された赤外線は、一部が、鏡面により反射することなく、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。
また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面（内部空間３１に対応する鏡面）による反射により、均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）で、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。これにより、加熱装置１は、均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）の赤外線を開口部３２に照射することができる。
【００２１】
また、本実施形態のライトボックス３の断面形状は、正方形であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、多角形であればよい。このようにすると、断面形状を円形とした場合と比べると、開口部３２の中央（あるいは、中央の近傍）に赤外線が集中するといった不具合を回避でき、均一化された状態の赤外線を開口部３２に照射することができる。
さらに、ライトボックス３の断面形状は、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状、すなわち、三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形などであることが好ましい。このようにすると、断面形状が多角形（すなわち、三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形などを除く多角形）である場合と比べて、より均一化された状態の赤外線を開口部３２に照射することができる。
なお、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状については、後述する。
【００２２】
（ライトパイプ）
ライトパイプ２は、断面形状が正方形の筒状（両端が開口した筒状）としてあり、内側に鏡面を有する板状部材（たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板）からなっている。なお、ライトパイプ２は、通常、中空鏡面体であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、中実透明体であってもよい。また、断面形状とは、照射軸と直交する断面の形状をいう。
このライトパイプ２は、ほぼ直方体状の内部空間２１を有しており、内部空間２１は、底面が正方形（一辺の長さがＷ２である。）であり、高さがＬ２である。また、ライトパイプ２は、一方の端部（図１（ａ）においては、上方の端部）が、開口部３２と対応するように、ライトボックス３と連結されている。
なお、本実施形態では、Ｗ３>Ｗ２としてあるが、これに限定されるものではなくＷ３≦Ｗ２でも良い。また、上記の寸法Ｗ２及びＬ２は、適宜設定される。したがって、たとえば、Ｗ２>Ｌ２であってもよい。
【００２３】
＜ライトパイプの動作原理＞
ここで、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状などについて、図面を参照して説明する。
図２は、ライトパイプ（円柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
図２において、円柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できない形状の例示である。このライトパイプは、中心軸に対して回転対称形であるので、光源から出た同じ入射角の光束は、ライトパイプで反射し、再び中心軸の同じ場所に集まる。そして、全ての入射角について、同様の現象が起こるので、中心軸上における光束の存在確率が高まり、放射照度分布は、中心軸上が最も高くなり、均一化された状態で光束を照射することはできない。
【００２４】
図３は、ライトパイプ（四角柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
図３において、四角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できる形状の例示である。このライトパイプは、図３（ａ）の正面図及び（ｂ）の側面図に示すように、内部の光源から出た光束が、たとえば、二回反射して出口に到達する。この光束は、図３（ｃ）、（ｄ）の展開図で表すこともできる。すなわち、反射がなければ、図３（ｄ）に示す一番上の側面（端面）に到達する光束が、反射によって一番下の側面（端面）に折り畳まれていると考えることができる。そして、光源から出る全ての入射角の光束に対して、同じことが言えるので、一番下の側面（端面）では、均一化された放射照度分布となる。
【００２５】
図４は、ライトパイプ（正六角柱及び正五角柱の場合）の動作原理を説明する概略図を示している。
図４（ａ）の展開された側面（端面）おいて、正六角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できる形状の例示である。このライトパイプは、図３に示す四角柱状のライトパイプと同様に、光源から出た全ての光束が、反射によって中央の側面（端面）に折り畳まれることが分かる。すなわち、正六角柱状のライトパイプの側面（端面）では、均一化された放射照度分布となる。
また、図４（ｂ）の展開された側面（端面）おいて、正五角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できない形状の例示である。このライトパイプは、展開された側面（端面）おいて、隙間が発生しているので、光源から出た全ての光束が、反射によって中央の側面（端面）に折り畳まれる際、隙間の分だけ疎密が発生する。すなわち、正五角柱状のライトパイプの側面（端面）では、隙間の分だけ疎密が発生し、不均一な放射照度分布となる。
【００２６】
上記の説明から、展開された側面（端面）おいて、隙間が発生しないライトパイプの断面形状として、三角形（正三角形を含む。）、四角形（正方形、長方形、平行四辺形を含む。）、平行六辺形について、中心を通る直線で分割した際にできる合同な五角形、正六角形、及び、平行六辺形が挙げられる。これらのライトパイプは、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができる。
なお、断面形状が、三角形、四角形、正六角形、平行六辺形であるライトパイプは、簡易な構造を有しているので、容易に製造でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００２７】
本実施形態のライトパイプ２は、断面形状が正方形であるので、上述したように、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができる。
なお、本実施形態のライトパイプ２の断面形状は、正方形であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、多角形であればよい。このようにすると、断面形状を円形とした場合と比べると、照射口２２の中央（あるいは、中央の近傍）に赤外線が集中するといった不具合を回避でき、均一化された状態の赤外線を照射口２２から照射することができる。
また、ライトパイプ２及びライトボックス３の断面形状は、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる上記の形状であることが好ましい。このようにすると、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができる。
【００２８】
ここで、好ましくは、ライトパイプ２の照射口２２から照射される赤外線が、後述するように、スタンパ５２を加熱する構成とするとよい。このようにすると、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布の赤外線によって、大面積のスタンパ５２の隅々に渡るまで均一に輻射加熱することができる。したがって、大面積のスタンパ５２が、微細なパターンの賦形面５２１を有する場合であっても、同じく大面積の転写面６１に対して隅々まで微細なパターンを精度よく転写できる。
【００２９】
また、好ましくは、加熱装置１は、後述するように、ライトパイプ２の照射口２２から照射される赤外線を遮るシャッタ２３を有するとよい。このようにすると、シャッタ２３のオンオフにより照射時間を制御でき、被照射面の温度制御を容易に行うことができる。
【００３０】
次に、本実施形態の加熱方法、及び、上記構成の加熱装置１の動作などについて説明する。
本実施形態の加熱方法は、加熱装置１を使用する方法としてあり、ライトボックス３の内部に収容される光源４が、光（赤外線を含む。）を照射し、照射された光が、ライトボックス３と連結されたライトパイプ２を通り、該ライトパイプ２の照射口２２から照射され、照射口２２から照射された光が、被照射面を加熱する方法としてある。
なお、上述したように、ライトパイプ２及びライトボックス３の断面形状は、正方形に限定されるものではなく、たとえば、多角形であってもよい。
【００３１】
加熱装置１は、ライトボックス３の内部に収容された光源４が、赤外線を放射する。
光源４から放射された赤外線は、一部が、ライトボックス３の鏡面により反射することなく、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面（内部空間３１に対応する鏡面）による反射により、均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）で、開口部３２を通り、ライトパイプ２に進入する。これにより、加熱装置１は、均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）の赤外線を開口部３２に照射することができる。
なお、加熱装置１は、ライトボックス３の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を開口部３２に照射することができる。
【００３２】
開口部３２に照射された赤外線は、ライトボックス３と連結されたライトパイプ２を通り、該ライトパイプ２の照射口２２から照射される。この際、開口部３２から進入した赤外線は、一部が、ライトパイプ２の鏡面により反射することなく、照射口２２から照射される。また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、照射口２２から照射される。この赤外線は、直方体状の鏡面（内部空間２１に対応する鏡面）による反射により、均一化された状態（さらにミックスされた状態と呼ばれる。）で、照射口２２から照射される。
なお、加熱装置１は、ライトパイプ２の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口２２から照射することができる。
また、本発明においては、ライトパイプ２及びライトボックス３が、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状としてあるので、さらに高いレベルで均一化された赤外線を照射口２２から照射することができる。また、ライトボックス３を有することにより、光はプレミックスされているので、ライトパイプ２の長さ（Ｌ２）を短くしても、高いレベルで均一化された赤外線を照射口２２から照射することができ、加熱装置１の小型化を図ることができる。また、赤外線は、鏡面による反射によって、パワーロスが発生するが、ライトパイプ２の長さ（Ｌ２）を短くすることにより、パワーロスを低減することができる。
【００３３】
照射口２２から照射された赤外線は、被照射面（図示せず）を高いレベルで均一に加熱することができる。すなわち、加熱装置１は、たとえば、大面積のスタンパ５２を加熱する場合などにおいて、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布の赤外線によって、大面積のスタンパ５２を均一に輻射加熱することができる。したがって、スタンパ５２が、微細なパターンの賦形面５２１を有する場合であっても、大面積の転写面に対して均一な転写率で転写することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の加熱装置１及び加熱方法によれば、光源４からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる。また、ライトパイプ２及びライトボックス３を簡易な構造としてあるので、容易に製造でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態では、ライトパイプ２及びライトボックス３の断面形状を正方形としてあるが、これに限定されるものではなく、異なる多角形であってもよい。たとえば、ライトパイプ２の断面形状を正六角形とし、ライトボックス３の断面形状を正三角形としてもよい。このようにすると、光源４の形状などに応じて、ライトボックス３の断面形状を設定でき、また、被照射面の形状などに応じて、ライトパイプ２の断面形状を設定できるので、設計の自由度などを向上させることができる。
また、図１（ｂ）に示すように、ライトボックス３の断面形状とライトパイプ２の断面形状の大きさは、異なっており、ライトボックス３の断面形状がライトパイプ２の断面形状より大きい（すなわち、ライトパイプ２の断面形状を中心の回りに回転させても、ライトボックス３の断面形状の内部に納まる。）。このようにすると、たとえば、ハロゲンランプの本数を増やすことにより、照射口２２から照射される光のエネルギー密度を高くすることができ、設計の自由度などを向上させることができる。なお、各断面形状の大きさは、上記に限定されるものではない。
次に、ライトボックス３及びライトパイプ２の断面形状の大きさに関係する応用例について、図面を参照して説明する。
【００３５】
＜加熱装置の第一応用例＞
図５は、本発明の第一応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
図５において、第一応用例の加熱装置１ａは、上述した加熱装置１と比べると、ライトパイプ２の代わりに、ライトパイプ２ａを備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、加熱装置１とほぼ同様としてある。
したがって、図５において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
ライトパイプ２ａは、断面形状が正方形の筒状（両端が開口した筒状）としてあり、内側に鏡面を有する板状部材（たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板）からなっている。
このライトパイプ２ａは、ほぼ直方体状の内部空間２１ａを有しており、内部空間２１ａは、底面が正方形（一辺の長さがＷ２ａである。）であり、高さがＬ２ａである。また、ライトパイプ２ａは、一方の端部（図５（ａ）においては、上方の端部）が、開口部３２ａと対応するように、ライトボックス３と連結されている。
なお、本実施形態では、Ｗ３≒Ｗ２ａ（すなわち、ライトボックス３及びライトパイプ２ａの断面の大きさをほぼ同じにしてある。）としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法Ｗ２ａ及びＬ２ａは、適宜設定される。
【００３７】
加熱装置１ａは、ライトボックス３の内部に収容された光源４が、赤外線を放射する。この加熱装置１ａは、上述したように、ライトボックス３の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）の赤外線を開口部３２ａに照射することができる。なお、開口部３２ａは、一辺の長さがＷ２ａである正方形状としてある。
【００３８】
開口部３２ａに照射された赤外線は、ライトボックス３と連結されたライトパイプ２ａを通り、該ライトパイプ２ａの照射口２２ａから照射される。この際、開口部３２ａから進入した赤外線は、一部が、ライトパイプ２ａの鏡面により反射することなく、照射口２２ａから照射される。また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、照射口２２ａから照射される。この赤外線は、直方体状の鏡面（内部空間２１ａに対応する鏡面）による反射により、均一化された状態（さらにミックスされた状態と呼ばれる。）で、照射口２２ａから照射される。
なお、加熱装置１ａは、ライトパイプ２ａの断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口２２ａから照射することができる。
【００３９】
このように、本応用例の加熱装置１ａによっても、上記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができ、光源４からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる。また、図示してないが、Ｗ３＝Ｗ２ａ（すなわち、ライトボックス３及びライトパイプ２ａの断面の大きさを同じにしてある。）としてもよく、これにより、ライトパイプ２ａ及びライトボックス３がさらに簡易な構造となり、容易に製造でき、製造原価のコストダウンをさらに図ることができる。
【００４０】
＜加熱装置の第二応用例＞
図６は、本発明の第二応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は下面図を示している。
図６において、第二応用例の加熱装置１ｂは、上述した加熱装置１と比べると、ライトパイプ２の代わりに、ライトパイプ２ｂを備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、加熱装置１とほぼ同様としてある。
したがって、図６において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
ライトパイプ２ｂは、断面形状が正方形の筒状（両端が開口した筒状）としてあり、内側に鏡面を有する板状部材（たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板）からなっている。
このライトパイプ２ｂは、ほぼ直方体状の内部空間２１ｂを有しており、内部空間２１ｂは、底面が正方形（一辺の長さがＷ２ｂである。）であり、高さがＬ２ｂである。また、ライトパイプ２ｂは、一方の端部（図６（ａ）においては、上方の端部）が、開口部３２ｂ（一辺の長さがＷ３の正方形状である。）と対応するように、ライトボックス３と連結されている。
なお、本実施形態では、Ｗ３<Ｗ２ｂ（すなわち、ライトパイプ２ｂの断面の大きさを、ライトボックス３の断面積より大きくしてある。）としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法Ｗ２ｂ及びＬ２ｂは、適宜設定される。
【００４２】
加熱装置１ｂは、ライトボックス３の内部に収容された光源４が、赤外線を放射する。この加熱装置１ｂは、上述したように、ライトボックス３の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された状態（プレミックスされた状態と呼ばれる。）の赤外線を開口部３２ｂに照射することができる。
【００４３】
開口部３２ｂに照射された赤外線は、ライトボックス３と連結されたライトパイプ２ｂを通り、該ライトパイプ２ｂの照射口２２ｂから照射される。この際、開口部３２ｂから進入した赤外線は、一部が、ライトパイプ２ｂの鏡面により反射することなく、照射口２２ｂから照射される。また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、照射口２２ｂから照射される。この赤外線は、直方体状の鏡面（内部空間２１ｂに対応する鏡面）による反射により、均一化された状態（さらにミックスされた状態と呼ばれる。）で、照射口２２ｂから照射される。
なお、加熱装置１ｂは、ライトパイプ２ｂの断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口２２ｂから照射することができる。
【００４４】
このように、本応用例の加熱装置１ｂによっても、上記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができ、光源４からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができる。
また、図６（ｂ）に示すように、ライトボックス３の断面形状とライトパイプ２ｂの断面形状の大きさは、異なっており、ライトボックス３の断面形状がライトパイプ２の断面形状より小さい（すなわち、ライトボックス３の断面形状を中心の回りに回転させても、ライトパイプ２ｂの断面形状の内部に納まる。）。このようにすると、たとえば、被照射面が大きい場合（たとえば、光源４より大きい場合）であっても、容易に対応することができ、設計の自由度などを向上させることができる。
【００４５】
［成形装置及びプラスチック成形品の成形方法の一実施形態］
また、本発明は、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法の発明としても有効である。
図７は、本発明の一実施形態にかかる成形装置を説明するための要部の概略断面図を示している。
図７において、本実施形態の成形装置１０は、上述した加熱装置１と、この加熱装置１から照射された赤外線を透過する赤外線透過部材５１及び該赤外線透過部材５１を透過した赤外線によって輻射加熱されるスタンパ５２を有する金型５と、固化したプラスチック基板６の転写面６１に、スタンパ５２の賦形面５２１を押圧するプレス手段（図示せず）とを備えている。
なお、本実施形態では、プラスチック基板６の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、非晶性樹脂としてもよい。また、非晶性樹脂を使用する場合、後述する固化工程は、硬化工程と呼称される。
【００４６】
（加熱装置）
図７に示す加熱装置１は、上述した実施形態と比べると、シャッタ２３を備えた点などが相違する。なお、他の構成は、図１に示す加熱装置１とほぼ同様としてある。
したがって、図７において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
シャッタ２３は、上面に鏡面を有するほぼ矩形状の板状部材（たとえば、上面に銀メッキなどが施された鋼板）としてあり、往復移動方向の長さがＷ２＋数ｍｍ〜数十ｍｍであり、往復移動方向と直交する方向の長さがほぼＷ２である。このシャッタ２３は、ライトパイプ２の外側に位置する端部（図７においては、右側の端部）が、往復移動手段（図示せず）と連結されている。また、シャッタ２３は、通常、ライトパイプ２の下側に設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、ライトパイプ２の中段や上側に設けられてもよい。
【００４７】
なお、シャッタ２３は、左側の側面を鏡面とし、右側に移動した際、この鏡面が、ライトパイプ２の鏡面と同一面を形成する構成としてもよい。これにより、シャッタ２３を設けても、照射の均一化に悪影響を及ぼすといった不具合を回避することができる。
また、シャッタ２３は、往復移動する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、複数の開口部の形成された円板を回転させる構成としてもよい。
さらに、図示してないが、シャッタ２３がオフ（閉じている）のとき、シャッタ２３の下方の内部空間２１に、たとえば、冷風を循環させ、赤外線透過部材５１を冷却してもよい。これにより、スタンパ５２が迅速に冷却され、成形装置１０としての生産性を向上させることができる。
【００４８】
（金型）
金型５は、上型５０及び下型５５を有している。この上型５０及び下型５５は、図示してないが、プレス手段（たとえば、低圧プレス機（プレス圧力：１．０ＭＰａ））に取り付けられている。
上型５０は、上面側にほぼ板状の赤外線透過部材５１が埋設され、下面側にほぼ板状のスタンパ５２が埋設されている。
【００４９】
また、赤外線透過部材５１は、Ｓｉ、Ａｌ２Ｏ３（サファイア）、ＺｎＳｅなどの赤外線透過材料からなっており、照射口２２から照射された赤外線を透過する。
【００５０】
また、スタンパ５２は、材質が、通常、ＮｉやＳｉであり、また、厚さが、通常、数百μｍである。このスタンパ５２は、下面に賦形面５２１を有しており、賦形面５２１に凹部５２２及び凸部５２３が形成されている。また、上面に黒色膜５２４が形成されており、赤外線を効率よく吸収する。これにより、スタンパ５２の賦形面５２１は、赤外線の輻射加熱によって均一かつ迅速に加熱される。なお、黒色膜５２４を形成する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、スタンパ５２が、有色膜及び／又はメッキ皮膜を有する構成としてもよい。なお、有色膜として、シリコーン系黒色塗料などが挙げられる。また、メッキ皮膜として、無電解Ｎｉメッキ、黒色Ｃｒメッキなどが挙げられる。
また、下型５５は、上面に、プラスチック基板６に対応する形状の凹部が形成されており、この凹部にプラスチック基板６が位置決めされた状態で載置される。
【００５１】
なお、赤外線透過部材５１及びスタンパ５２の形状、厚さ、個数などは、特に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、一つの上型５０に複数の赤外線透過部材５１及びスタンパ５２を配設してもよい。
また、赤外線透過部材５１は、赤外線照射ＯＦＦの後、ヒートシンクとして機能する。すなわち、加熱されたスタンパ５２、被加熱部６２の熱を素早く奪い取り、被加熱部６２の温度を離型可能な温度まで素早く冷却するので、成形サイクルを短縮することができる。
【００５２】
次に、本実施形態のプラスチック成形品の成形方法、及び、上記構成の成形装置１０の動作などについて、図面を参照して説明する。
図８は、本発明の一実施形態にかかるプラスチック成形品の成形方法を説明するための要部の概略断面図を示している。
本実施形態のプラスチック成形品の成形方法は、成形装置１０を使用する方法としてあり、固化したプラスチック基板６に対して、スタンパ５２の賦形面５２１をプラスチック基板６の転写面６１に押圧した状態で、加熱装置１から照射された赤外線によってスタンパ５２を輻射加熱し、賦形面５２１の構造を転写面６１に転写する工程と、賦形面５２１を転写面６１に押圧した状態で、プラスチック基板６を固化させる工程と、押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品（成形されたプラスチック基板６）を離型させる工程とを有する方法としてある。
【００５３】
上述したように、本実施形態のプラスチック成形品の成形方法は、プラスチック基板６に対して加熱装置１及び金型５などを用いてエンボス成形を行う成形方法であり、転写工程、固化工程及び離型工程を有している。
まず、成形装置１０は、図７に示す待機状態にある。すなわち、成形装置１０は、光源４が赤外線を照射しており、シャッタ２３がオフ（閉じた状態）となっている。また、プレス手段により、上型５０と下型５５は、離れており、下型５５にプラスチック基板６が載置されている。
【００５４】
（転写工程）
転写工程は、固化したプラスチック基板６に対して、スタンパ５２の賦形面５２１をプラスチック基板６の転写面６１に押圧した状態で、加熱装置１から照射された赤外線によってスタンパ５２を輻射加熱し、賦形面５２１の構造を転写面６１に転写する。
すなわち、図８（ａ）に示すように、プレス手段により上型５０及び／又は下型５５を移動させ、賦形面５２１をプラスチック基板６の転写面６１に押圧した状態で、赤外線を照射し（シャッタ２３をオン（開いた状態）とし）、スタンパ５２を輻射加熱する。この際、上述したように、加熱装置１は、均一化された状態の赤外線を照射口２２から照射し、この赤外線は、赤外線透過部材５１を透過し、均一化された状態を維持しつつ、あるいは、さらに均一化された状態で、スタンパ５２に照射され、スタンパ５２を均一に輻射加熱することができる。
【００５５】
なお、押圧するタイミングと赤外線を照射するタイミングは、通常、ほぼ同時、あるいは、赤外線を照射するタイミングが押圧するタイミングより早いが、これに限定されるものではなく、たとえば、プラスチック基板６の材質、凹部５２２及び凸部５２３の形状、赤外線の出力などに応じて調整される。
また、赤外線は、赤外線透過部材５１を透過するので、赤外線透過部材５１は、ほぼ加熱されず、また、鋼製の上型５０は、赤外線が照射されないので、加熱されない。
【００５６】
また、スタンパ５２が加熱されると、スタンパ５２と接触しているプラスチック基板６の転写面６１に熱が伝わり、転写面６１は均一に加熱される。なお、上記の「転写面が加熱される」とは、「転写面及び該転写面から所定の深さ（通常、賦形面５２１の最も高い凸部５２３から最も深い凹部５２２までの距離の１．５倍以上５倍以下の深さ）までの領域のみが加熱される」といった意味である。
したがって、スタンパ５２、転写面６１及び転写面６１から所定の深さまでの領域（被加熱部６２）のみが局所的に、かつ、短時間で加熱される。また、加熱される領域が限定的であると、その熱容量も少なくなるため、赤外線の照射を停止すると、熱は熱伝導率の高い赤外線透過部材５１及び上型５０の順に移動し、被加熱領域は短時間で冷却される。すなわち、加熱及び冷却に要する時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。また、部分的な加熱不良や冷却不良が発生しないので、大面積の転写面全域に渡り均一の転写率で転写することが可能になる。
続いて、図８（ｂ）に示すように、被加熱部６２が溶融して粘度が低下した樹脂が、賦形面５２１の凹部５２２に入り込み、転写が行われる。
【００５７】
（固化工程）
次に、図８（ｃ）に示すように、賦形面５２１を転写面６１に押圧した状態で、赤外線の照射を停止し（シャッタ２３をオフ（閉じた状態）とし）、プラスチック基板６（溶融した被加熱部６２）を固化させる。
この際、上述したように、スタンパ５２、転写面６１及び転写面６１から所定の深さまでの領域（被加熱部６２）のみを加熱しており（図８（ｂ）参照）、上型５０及び赤外線透過部材５１は、ほぼ昇温していないので、溶融した被加熱部６２は、短時間で冷却され、固化する。すなわち、冷却時間が短縮でき、生産性を向上させることができる。
【００５８】
（離型工程）
次に、図８（ｄ）に示すように、プレス手段により上型５０及び／又は下型５５を移動させ、賦形面５２１を転写面６１に押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品（凸部６３及び凹部６４の成形されたプラスチック基板６）を離型させる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の成形装置１０及びプラスチック成形品の成形方法によれば、スタンパ５２を均一に加熱することにより、賦形面５２１の微細なパターンを大面積の被照射面全域に渡り均一の転写率で転写できる。さらに、加熱及び冷却に要する時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
【００６０】
「ライトボックスの実施例」
上述した実施形態（加熱装置１）のライトボックスの実施例として、ライトボックス出口（放射照度測定面）の放射性能計算（数値解析）を行った。
ライトボックスは、図９（ａ）に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口（放射照度測定面）が正方形（一辺の長さ（ライトボックス幅）がＷ）であり、長さが１４０ｍｍの直方体状とした。また、光源は、５本の棒状のハロゲンヒータ（１本の出力は、１．５ｋＷ）を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を９５％とした。
【００６１】
上記のライトボックスに対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトボックス幅Ｗ（５０〜１３０ｍｍ）に対する放射束（単位はＷ（ワット））を算出した。なお、放射束は、出口（放射照度測定面）から出力される値である。
算出した結果は、図１０（ａ）に示すように、
Ｗ＝５０ｍｍにおいて放射束＝約４５８０Ｗ
Ｗ＝７０ｍｍにおいて放射束＝約５０６０Ｗ
Ｗ＝１００ｍｍにおいて放射束＝約５４９０Ｗ
Ｗ＝１３０ｍｍにおいて放射束＝約５７７０Ｗ
であった。
【００６２】
また、上記のライトボックスに対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトボックス幅Ｗ（５０〜１３０ｍｍ）に対する照度分布を算出した。なお、照度分布は以下に定義したＣＶ（単位は％）を用いて評価したが、出口（放射照度測定面）における照度分布が小さいほど（バラツキが少ないほど）ＣＶは小さな値を取り、大きいほど（バラツキが大きいほど）ＣＶは大きな値を取る。
【数１】
0005982744.tif 000002
算出した結果は、図１０（ｂ）に示すように、
Ｗ＝５０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．６％
Ｗ＝７０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．９％
Ｗ＝１００ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約７．０％
Ｗ＝１３０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約１１．８％
であった。
【００６３】
「ライトボックスの比較例」
上述した実施形態（加熱装置１）のライトボックスの比較例として、ライトボックス出口（放射照度測定面）の放射性能計算（数値解析）を行った。
ライトボックスは、図９（ｂ）に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口（放射照度測定面）が円形（直径が５６．５ｍｍ）であり、長さが１４０ｍｍの有底円筒状とした。また、光源は、５本の棒状のハロゲンヒータ（１本の出力は、１．５ｋＷ）を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を９５％とした。
【００６４】
上記のライトボックスに対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、放射束（単位はＷ（ワット））を算出した。なお、放射束は、出口（放射照度測定面）から出力される値である。
算出した結果は、図１０（ａ）に示すように、放射束＝約４７９０Ｗであった。
また、上記のライトボックスに対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、照度分布ＣＶ（単位は％）を算出した。
算出した結果は、図１０（ｂ）に示すように、照度分布ＣＶ＝約１７．６％であった。
【００６５】
上記のライトボックスの実施例及び比較例から、ライトボックスの断面形状を正方形とすることにより、光のプレミックス効果が顕在化した。すなわち、実施例Ｗ＝７０ｍｍ以上の場合、比較例に対し、放射束は上回り、照度分布は大きく均一化しているので、ハイパワー且つ均一な照射が実現できるといった結果を得た。
【００６６】
「加熱装置の実施例」
上述した実施形態（加熱装置１）の実施例として、ライトパイプ出口（放射照度測定面）の放射性能計算（数値解析）を行った。
加熱装置は、図１１（ａ）に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口が正方形（一辺の長さ（ライトボックス幅）が７０ｍｍ）であり、長さが１４０ｍｍの直方体状とした。また、光源は、５本の棒状のハロゲンヒータ（１本の出力は、１．５ｋＷ）を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を９５％とした。
また、ライトボックスと連結されるライトパイプは、出口（放射照度測定面）が正方形（一辺の長さ（ライトパイプ幅）が７０ｍｍ）であり、長さ（ライトパイプ長さ）がＬｍｍの直方体状とした。また、ライトパイプの内面の全反射率を９５％とした。
【００６７】
上記の加熱装置に対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトパイプ長さＬ（０〜１８０ｍｍ）に対する放射束（単位はＷ（ワット））を算出した。なお、放射束は、出口（放射照度測定面）から出力される値である。
算出した結果は、図１２（ａ）に示すように、
Ｌ＝０ｍｍにおいて放射束＝約５０５０Ｗ
Ｌ＝３０ｍｍにおいて放射束＝約４７００Ｗ
Ｌ＝６０ｍｍにおいて放射束＝約４４３０Ｗ
Ｌ＝９０ｍｍにおいて放射束＝約４１９０Ｗ
Ｌ＝１２０ｍｍにおいて放射束＝約３９７０Ｗ
Ｌ＝１５０ｍｍにおいて放射束＝約３７７０Ｗ
Ｌ＝１８０ｍｍにおいて放射束＝約３５９０Ｗ
であった。
【００６８】
また、上記の加熱装置に対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトパイプ長さＬ（０〜１８０ｍｍ）に対する照度分布ＣＶ（単位は％）を算出した。なお、照度分布ＣＶは、小さいほど出口（放射照度測定面）における放射照度が均一であり、また、大きいほど出口（放射照度測定面）における放射照度が不均一である。
算出した結果は、図１２（ｂ）に示すように、
Ｌ＝０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約４．０％
Ｌ＝３０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．２％
Ｌ＝６０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．３％
Ｌ＝９０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．３％
Ｌ＝１２０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．４％
Ｌ＝１５０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．３％
Ｌ＝１８０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．４％
であった。
【００６９】
「加熱装置の比較例」
上述した実施形態（加熱装置１）の比較例として、ライトパイプ出口（放射照度測定面）の放射性能計算（数値解析）を行った。
加熱装置は、図１１（ｂ）に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口が円形（直径が５６．５ｍｍ）であり、長さが１４０ｍｍの有底円筒状とした。また、光源は、５本の棒状のハロゲンヒータ（１本の出力は、１．５ｋＷ）を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を９５％とした。
また、ライトボックスと連結されるライトパイプは、出口（放射照度測定面）が正方形（一辺の長さ（ライトボックス幅）が７０ｍｍ）であり、長さ（ライトパイプ長さ）がＬｍｍの直方体状とした。また、ライトパイプの内面の全反射率を９５％とした。
【００７０】
上記の加熱装置に対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトパイプ長さＬ（０〜１８０ｍｍ）に対する放射束（単位はＷ（ワット））を算出した。なお、放射束は、出口（放射照度測定面）から出力される値である。
算出した結果は、図１２（ａ）に示すように、
Ｌ＝０ｍｍにおいて放射束＝約４８００Ｗ
Ｌ＝３０ｍｍにおいて放射束＝約４５２０Ｗ
Ｌ＝６０ｍｍにおいて放射束＝約４３００Ｗ
Ｌ＝９０ｍｍにおいて放射束＝約４０２０Ｗ
Ｌ＝１２０ｍｍにおいて放射束＝約３８１０Ｗ
Ｌ＝１５０ｍｍにおいて放射束＝約３６１０Ｗ
Ｌ＝１８０ｍｍにおいて放射束＝約３４４０Ｗ
であった。
【００７１】
また、上記の加熱装置に対して、解析ソフト（商品名：ＺＥＭＡＸ）を使用し、ライトパイプ長さＬ（０〜１８０ｍｍ）に対する照度分布ＣＶ（単位は％）を算出した。
算出した結果は、図１２（ｂ）に示すように、
Ｌ＝０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約１７．６％
Ｌ＝３０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約９．６％
Ｌ＝６０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約５．０％
Ｌ＝９０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約４．６％
Ｌ＝１２０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約４．４％
Ｌ＝１５０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約４．２％
Ｌ＝１８０ｍｍにおいて照度分布ＣＶ＝約３．９％
であった。
【００７２】
上記の加熱装置の実施例及び比較例から、照度分布ＣＶ≦４％を達成するために必要なライトパイプ長さＬは、実施例においては３０ｍｍであり、比較例においては１８０ｍｍであった。
また、実施例においては、Ｌ＝３０ｍｍにおいて放射束＝約４７００Ｗであり、比較例においては、Ｌ＝１８０ｍｍにおいて放射束＝約３４４０Ｗであった。
すなわち、実施例の加熱装置は、断面形状が正方形のライトボックスを備えることにより、照度分布ＣＶ≦４％を達成するために必要なライトパイプ長さＬは３０ｍｍであり、比較例の１８０ｍｍと比べると、小型化を実現できるといった結果を得た。また、実施例の加熱装置は、Ｌ＝３０ｍｍにおいて放射束＝約４７００Ｗであり、比較例（Ｌ＝１８０ｍｍにおいて放射束＝約３４４０Ｗ）と比べると、パワーロス（光を均一に照射することに伴うパワーロス）を大幅に低減できるといった結果を得た。
【００７３】
以上、本発明の加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法について、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係る加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法は、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、成形装置１０は、プラスチック基板６に対して圧縮成形を行う構成としてあるが、プラスチック基板６は、ガスが含浸されたプラスチックであってもよい。このようにすると、離型工程において、プラスチックから放出されたガスを膨張させ、この膨張するガスを利用して、プラスチック成形品を円滑に離型させることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１、１ａ、１ｂ  加熱装置
２、２ａ、２ｂ  ライトパイプ  
３  ライトボックス  
４  光源  
５  金型  
６  プラスチック基板
１０  成形装置  
２１、２１ａ、２１ｂ  内部空間  
２２、２２ａ、２２ｂ  照射口  
３１  内部空間  
３２、３２ａ、３２ｂ  開口部  
５０  上型
５１  赤外線透過部材
５２  スタンパ
５５  下型
６１  転写面
６２  被加熱部
６３  凸部
６４  凹部
５２１  賦形面
５２２  凹部
５２３  凸部
５２４  黒色膜
【図１】
0005982744.tif 000003
【図２】
0005982744.tif 000004
【図３】
0005982744.tif 000005
【図４】
0005982744.tif 000006
【図５】
0005982744.tif 000007
【図６】
0005982744.tif 000008
【図７】
0005982744.tif 000009
【図８】
0005982744.tif 000010
【図９】
0005982744.tif 000011
【図１０】
0005982744.tif 000012
【図１１】
0005982744.tif 000013
【図１２】
0005982744.tif 000014