(57)【要約】【課題】被加工材を均一に押圧して安定した転写を実施することができる熱転写成形方法及び熱転写成形装置を提供する。【解決手段】固定熱板２１の上部にダイヤフラム部材５０を配置してチャンバー４０を固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６に区画するとともに、前記固定側チャンバー４１及び可動側チャンバー４６を減圧した後、前記固定チャンバー４１を加圧しかつ前記可動チャンバー４６を減圧することによって、前記ダイヤフラム部材５０を介して被加工材Ｍ及びパターン形成手段Ｓを一体かつ均一に加熱押圧して成形することを特徴とする。【選択図】図２
2008155521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動熱板を有する可動側部材の前進時に固定熱板を有する固定側部材との間に形成されるチャンバー内の前記固定熱板と可動熱板との間に被加工材をパターン形成手段とともに配置し、前記チャンバー内を減圧して前記被加工材を加熱加圧しその表層に前記パターン形成手段によるパターンを熱転写成形するに際して、
前記固定熱板の上部にダイヤフラム部材を配置して前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーに区画するとともに、前記固定側チャンバー及び可動側チャンバーを減圧した後、前記固定チャンバーを加圧しかつ前記可動チャンバーを減圧することによって、前記ダイヤフラム部材を介して前記被加工材及び前記パターン形成手段を一体かつ均一に加熱押圧して成形することを特徴とする熱転写成形方法。
【請求項２】
成形前に前記固定側チャンバーを加圧して前記ダイヤフラム部材を押し上げ、前記被加工材を持ち上げて前記固定熱板を加熱する工程を含む請求項１に記載の熱転写成形方法。
【請求項３】
固定熱板を有する固定側部材と、
前記固定側部材に対して進退し、前記固定熱板と対向配置された可動熱板を有する可動側部材と、
前記可動側部材の前進時に前記固定側部材との間に形成され、前記固定熱板と可動熱板の間に被加工材がパターン形成手段とともに配置されるチャンバーと、
前記固定熱板の上部に配置され、前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーとに区画するダイヤフラム部材と、
前記固定側チャンバーのために前記固定側部材に設けられた減圧手段及び加圧手段と、
前記可動側チャンバーのために前記可動側部材に設けられた減圧手段
とを有することを特徴とする熱転写成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成手段を用いて被加工材に対して熱転写する熱転写成形方法及び熱転写成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱可塑性樹脂等からなる被加工材に対してパターン形成手段によって熱転写成形する場合には、固定熱板を有する固定側部材上に被加工材を載置し、前記固定側部材に対して可動熱板を有する可動側部材を前進させて被加工材を加熱加圧することによって行われる。このような熱転写成形を行う装置としては、例えば、可動側部材の前進時に真空チャンバーを形成し、該真空チャンバー内を減圧した状態で被加工材を加熱加圧するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、熱転写が行われる熱可塑性樹脂等からなる被加工材では、材料の段階で成型ロットによる板厚にばらつきが生じたり、１枚の樹脂板内においても厚さのばらつきが生じる等によって、板厚の約±５〜１０％程度の厚さの精度となる。そのため、固定側部材や可動側部材の精度をよくしても、被加工材に対して均一に押圧することが困難となる。
【０００４】
このように、不均一な押圧状態で被加工材に対して加熱加圧が行われると、図１４に示すように、被加工材Ｍへの熱の移動は固定側部材１２０や可動側部材１３０と接しているところからしか行われず（図中の矢印参照）、接していないところでの熱移動が悪くなる。そして、固定側部材１２０や可動側部材１３０が接していない部分の被加工材Ｍを成形温度まで加熱するためには、過剰に加圧を行って前記被加工材Ｍを押しつぶして徐々に変形させながら成形する必要がある。なお、図１４において、符号Ｓ１は被加工材Ｍの一面側にパターンを熱転写成形する第一パターン形成手段、Ｓ２は被加工材Ｍの他面側にパターンを熱転写成形する第二パターン形成手段である。
【０００５】
しかしながら、上記の如く不均一な押圧状態での熱転写成形では、被加工材が必要以上に変形することがあるため、製品の品質が低下することが問題となる。一方、被加工材を変形させないように加圧力を調整すると、転写が不安定となることが問題であった。また、これらの問題は、被加工材が大型になるほど板厚のばらつきも大きくなるため、より大きな影響を及ぼすことが懸念されている。
【特許文献１】２００６−１６７７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、被加工材を均一に押圧して安定した転写を実施することができる熱転写成形方法及び熱転写成形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１の発明は、可動熱板を有する可動側部材の前進時に固定熱板を有する固定側部材との間に形成されるチャンバー内の前記固定熱板と可動熱板との間に被加工材をパターン形成手段とともに配置し、前記チャンバー内を減圧して前記被加工材を加熱加圧しその表層に前記パターン形成手段によるパターンを熱転写成形するに際して、前記固定熱板の上部にダイヤフラム部材を配置して前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーに区画するとともに、前記固定側チャンバー及び可動側チャンバーを減圧した後、前記固定チャンバーを加圧しかつ前記可動チャンバーを減圧することによって、前記ダイヤフラム部材を介して前記被加工材及び前記パターン形成手段を一体かつ均一に加熱押圧して成形することを特徴とする熱転写成形方法に係る。
【０００８】
請求項２の発明は、成形前に前記固定側チャンバーを加圧して前記ダイヤフラム部材を押し上げ、前記被加工材を持ち上げて前記固定熱板を加熱する工程を含む請求項１に記載の熱転写成形方法に係る。
【０００９】
請求項３の発明は、固定熱板を有する固定側部材と、前記固定側部材に対して進退し、前記固定熱板と対向配置された可動熱板を有する可動側部材と、前記可動側部材の前進時に前記固定側部材との間に形成され、前記固定熱板と可動熱板の間に被加工材がパターン形成手段とともに配置されるチャンバーと、前記固定熱板の上部に配置され、前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーとに区画するダイヤフラム部材と、前記固定側チャンバーのために前記固定側部材に設けられた減圧手段及び加圧手段と、前記可動側チャンバーのために前記可動側部材に設けられた減圧手段とを有することを特徴とする熱転写成形装置に係る。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る熱転写成形方法によれば、可動熱板を有する可動側部材の前進時に固定熱板を有する固定側部材との間に形成されるチャンバー内の前記固定熱板と可動熱板との間に被加工材をパターン形成手段とともに配置し、前記チャンバー内を減圧して前記被加工材を加熱加圧しその表層に前記パターン形成手段によるパターンを熱転写成形するに際して、前記固定熱板の上部にダイヤフラム部材を配置して前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーに区画するとともに、前記固定側チャンバー及び可動側チャンバーを減圧した後、前記固定チャンバーを加圧しかつ前記可動チャンバーを減圧することによって、前記ダイヤフラム部材を介して前記被加工材及び前記パターン形成手段を一体かつ均一に加熱押圧して成形するため、製品の品質の低下を防止するとともに、被加工材に対する転写を精度よくかつ安定して実施することができる。
【００１１】
請求項２によれば、請求項１において、成形前に前記固定側チャンバーを加圧して前記ダイヤフラム部材を押し上げ、前記被加工材を持ち上げて前記固定熱板を加熱する工程を含むため、被加工材に対する転写をより精度よくかつ効率的に実施することができる。
【００１２】
請求項３の発明に係る熱転写成形装置によれば、固定熱板を有する固定側部材と、前記固定側部材に対して進退し、前記固定熱板と対向配置された可動熱板を有する可動側部材と、前記可動側部材の前進時に前記固定側部材との間に形成され、前記固定熱板と可動熱板の間に被加工材がパターン形成手段とともに配置されるチャンバーと、前記固定熱板の上部に配置され、前記チャンバーを固定側チャンバーと可動側チャンバーとに区画するダイヤフラム部材と、前記固定側チャンバーのために前記固定側部材に設けられた減圧手段及び加圧手段と、前記可動側チャンバーのために前記可動側部材に設けられた減圧手段とを有するため、前記した熱転写成形方法を効果的にかつ連続的に効率よく実施する装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例に係る熱転写成形装置の要部断面図、図２は図１の熱転写成形装置の固定側部材及び可動側部材の断面図、図３は図２の状態から可動側部材を前進させてチャンバーを形成した状態を表す要部断面図、図４はチャンバー形成後に可動側部材を一旦停止させてチャンバー内を減圧する状態を表す要部断面図、図５は可動側部材によって被加工材を加工した状態を表す要部断面図、図６は図５の状態から固定側チャンバーを加圧した状態を表す要部断面図、図７は図６の状態から可動側及び固定側チャンバーを大気開放した状態を表す要部断面図、図８は第一実施例における熱転写成形の工程を示すタイムチャート図、図９は成形時の固定側部材及び可動側部材と被加工材との関係を表した模式図、図１０は固定側チャンバーを加圧してダイヤフラム部材を押し上げた状態を表した要部断面図、図１１は図１０の状態から可動側部材を前進させてチャンバーを形成した状態を表す要部断面図、図１２は図１１の状態から固定側チャンバーを減圧した状態を表す要部断面図、図１３は第二実施例における熱転写成形の工程を示すタイムチャート図である。
【００１４】
図１に示す本発明の一実施例に係る熱転写成形装置１０は、熱可塑性樹脂等からなる被加工材Ｍの表層を加熱加圧してパターン形成手段Ｓによるパターンを熱転写成形するものである。この熱転写成形装置１０において、符号２０は固定側部材、３０は可動側部材、４０はチャンバー、５０はダイヤフラム部材、６０は固定側部材の減圧手段、６５は固定側部材の加圧手段、７０は可動側部材の減圧手段を表す。
【００１５】
この熱転写成形装置１０は、請求項１の発明として規定したように、可動熱板３１を有する可動側部材３０の前進時に固定熱板２１を有する固定側部材３０との間に形成されるチャンバー４０内の前記固定熱板２１と可動熱板３１との間に被加工材Ｍをパターン形成手段Ｓとともに配置し、前記チャンバー４０内を減圧して前記被加工材Ｍを加熱加圧しその表層に前記パターン形成手段Ｓによるパターンを熱転写成形するに際して、前記固定熱板２１の上部にダイヤフラム部材５０を配置して前記チャンバー４０を固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６に区画するとともに、前記固定側チャンバ４１ー及び可動側チャンバー４６を減圧した後、前記固定チャンバー４１を加圧しかつ前記可動チャンバー４６を減圧することによって、前記ダイヤフラム部材５０を介して前記被加工材Ｍ及び前記パターン形成手段Ｓを一体かつ均一に加熱押圧して成形するように構成したものである。
【００１６】
また、この熱転写成形装置１０では、請求項２の発明として規定したように、成形前に前記固定側チャンバー４１を加圧して前記ダイヤフラム部材５０を押し上げ、前記被加工材Ｍを持ち上げて前記固定熱板２１を加熱する工程を含む。
【００１７】
以下、上記熱転写成形方法の好ましい実施例を、熱転写成形装置１０とともに具体的に説明する。図示した熱転写成形装置１０は、固定側部材２０と、可動側部材３０と、チャンバー４０と、ダイヤフラム部材５０と、固定側部材の減圧手段６０と、固定側部材の加圧手段６５と、可動側部材の減圧手段７０とを有する。この図において、符号１１は機台、１１Ａは機台１１の下板部材、１１Ｂは機台１１の上板部材、１２は可動部材３０を進退させるための作動機構、１３は作動機構１２に形成された作動シリンダ部、１３ａ，１３ｂは作動シリンダ部１３に接続された作動流体のための流出入部、１４は下板部材１１Ａと上板部材１１Ｂとを連結するロッド部、１５はロッド部１４に進退自在に配置されたスライド部材、８０は作動シリンダ部１３に作動流体を供給するポンプ、８１は作動流体が貯留されたタンク、８２はポンプ８０を作動させるサーボモータ、８３は流出入部１３ａ，１３ｂに配置された圧力センサ、８４は可動部材３０の位置を検知するためにスライド部材１５に配置された位置検知手段、８５は圧力センサ８３及び位置検知手段８４に基づいてサーボモータ８２を制御するコントローラ、８６はそのサーボアンプである。
【００１８】
固定側部材２０は、固定熱板２１を有するものであって、機台１１の下板部材１１Ａ上に設置された下枠体２５内に配置される。実施例では、図２〜図７に示すように、固定熱板２１に複数の温調流体流路２１ａが形成され、加熱用流体または冷却用流体が適宜流通されて固定熱板２１を加熱または冷却するように構成される。なお、図中の符号２２は断熱板、２３は固定熱板２１に配置された温度センサである。
【００１９】
可動側部材３０は、固定側部材２０に対して進退し、固定熱板２１と対向配置された可動熱板３１を有するものである。実施例では、図１〜図７に示すように、可動熱板３１に複数の温調流体流路３１ａが形成され、加熱用流体または冷却用流体が適宜流通されて可動熱板３１を加熱または冷却するように構成される。また、この可動側部材３０は、スライド部材１５と締結されるとともに、作動機構１２に形成された作動シリンダ部１３に嵌挿される作動ピストン３４と一体に形成されていて、前記作動機構１２によって前記スライド部材１５に弾性部材３６を介して懸架された上枠体３５内を進退するように作動される。なお、図中の符号３２は断熱板、３３は可動熱板３１に配置された温度センサ、３７は可動側部材３０の側面に圧接するように上枠体３５に設けられたパッキン等からなるシール部材である。
【００２０】
チャンバー４０は、図１〜図７に示すように、可動側部材３０の前進時に固定側部材２０との間に形成されるものであって、固定側部材２０の下枠体２５と可動側部材３０の上枠体３５とが圧接して形成される。また、チャンバー４０には、固定熱板２１と可動熱板３１の間に被加工材Ｍがパターン形成手段Ｓとともに配置される。実施例のパターン形成手段Ｓは、被加工材Ｍの一面側と固定側部材２０の固定熱板２１との間に配置される第一パターン形成手段Ｓ１と、被加工材Ｍの他面側と可動側部材３０の可動熱板３１との間に配置される第二パターン形成手段Ｓ２からなり、被加工材Ｍの両面に所定のパターンを熱転写形成するように構成される。この図において、符号２６は固定側部材２０の可動側部材３０との圧接部分に設けられたシール枠、３８は固定側部材２０のシール枠２６に圧接した際に下枠体２５と密閉可能なように可動側部材に設けられたパッキン等からなるシール部材、３９は第二パターン形成手段Ｓ２を可動側部材３０の可動熱板３１に固定するための保持部材である。
【００２１】
ダイヤフラム部材５０は、固定熱板２１の上部に配置され、チャンバー４０を固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６とに区画するように構成される。実施例のダイヤフラム部材５０としては、公知の樹脂製部材が使用され、図１〜図７に示すように、前記ダイヤフラム部材５０上に第一パターン形成手段Ｓ１を介して被加工材Ｍが載置される。
【００２２】
固定側部材２０の減圧手段６０は、図１〜図７に示すように、固定側チャンバー４１のために固定側部材２０の下枠体２５に設けられたものであって、切替バルブ６１を介して図示しない真空ポンプに接続され、固定側チャンバー４１内を脱気して減圧や大気開放、停止等を行うように構成される。図の符号６２は真空ポンプと接続された通気孔である。
【００２３】
固定側部材２０の加圧手段６５は、図１〜図７に示すように、固定側チャンバー４１のために固定側部材２０の下枠体２５に設けられたものであって、切替バルブ６６を介して図示しないコンプレッサーに接続され、固定側チャンバー４１内に加圧空気の供給や停止等を行うように構成される。図の符号６７はコンプレッサーと接続された通気孔である。
【００２４】
可動側部材３０の減圧手段７０は、図１〜図７に示すように、可動側チャンバー４６のために可動側部材３０の上枠体３５に設けられたものであって、切替バルブ７１を介して図示しない真空ポンプに接続され、可動側チャンバー４６内を脱気して減圧や大気開放、停止等を行うように構成される。図の符号７２は真空ポンプと接続された通気孔である。
【００２５】
また、図示しないが、当該熱転写成形装置１０の固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６には、それぞれ各チャンバー４１，４６内の圧力を検出するための圧力センサが設けられている。
【００２６】
次に、図２〜図９を用いて、熱転写成形装置１０による熱転写成形の工程を説明する。図８において、横軸は時間と工程を示し、縦軸には可動側部材３０の移動量が示される。まず、図１，２に示すように、可動側部材３０の上枠体３５が固定側部材２０の下枠体２５から離間した状態で配置され、ダイヤフラム部材５０上に被加工材Ｍが第一パターン形成手段Ｓ１を介して載置される（工程Ａ）。このとき、固定側部材２０は、当該熱転写成形装置１０外で被加工材Ｍを載置した後、公知の搬送装置（図示せず）等を用いて所定位置まで移動されて、機台１１の下板部材１１Ａ上に設置される。なお、この状態において、固定側部材２０の減圧手段６０及び可動側部材３０の減圧手段７０は大気開放され、固定側部材２０の加圧手段６５は停止されている。
【００２７】
機台１１の下板部材１１Ａ上に固定側部材２０が設置されると、作動機構１２の作動シリンダ部１３によって可動側部材３０がスライド部材１５とともに固定側部材２０に向かって前進され、図３に示すように、固定側部材２０の下枠体２５と可動側部材３０の上枠体３５とが圧接して、ダイヤフラム部材５０によって固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６とに区画されたチャンバー４０が形成される（工程Ｂ）。その際、固定側部材２０の減圧手段６０によって固定側チャンバー４１の減圧が行われる（工程Ｃ）。
【００２８】
チャンバー４０形成後、図４に示すように、可動側部材３０は一旦停止され、固定側部材２０の減圧手段６０によって減圧中の固定側チャンバー４１が所定の圧力まで減圧されたことが図示しない圧力センサによって確認されると、該固定側チャンバー４１の減圧を継続させた状態で可動側部材３０の減圧手段７０によって可動側チャンバー４６の減圧が行われる（工程Ｄ）。
【００２９】
次いで、可動側チャンバー４６が所定の圧力まで減圧されたことが図示しない圧力センサによって確認されると、図５に示すように、可動側部材３０を再び前進させて第二パターン形成手段Ｓ２によって被加工材Ｍを押圧し、前記被加工材Ｍに対する加圧力が成形に必要な圧力に達したところで前記可動側部材３０による加圧が保持される（工程Ｅ）。
【００３０】
可動側部材３０による加圧が保持されると、図６に示すように、固定側部材２０の減圧手段６０による固定側チャンバー４１の減圧が停止され、続いて、固定側部材２０の加圧手段６５によって固定側チャンバー４１が加圧される（工程Ｆ）。このとき、可動側部材３０の減圧手段７０による可動側チャンバー４６の減圧が継続されているため、固定側チャンバー４１内の圧力が可動側チャンバー４６内の圧力より大きくなり、その際の圧力差によって固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６とを区画するダイヤフラム部材５０が固定側チャンバー４１側から可動側チャンバー４６に向かって押し上げられる。これにより、図９に示すように、ダイヤフラム部材５０と被加工材Ｍとの間に介在される第一パターン形成手段Ｓ１が前記ダイヤフラム部材５０とともに押し上げられて、厚さにばらつきがある前記被加工材Ｍの一面側に対して均一に圧接される。また、第一パターン形成手段Ｓ１が被加工材Ｍの一面側に均一に圧接することにより、図示のように第二パターン形成手段Ｓ２も被加工材Ｍの他面側に均一に圧接される。
【００３１】
上記の如く、固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６との差圧によって、ダイヤフラム部材５０を介して被加工材Ｍとパターン形成手段Ｓ１，Ｓ２とが一体かつ均一に押圧されると、固定側部材２０の固定熱板２１及び可動側部材３０の可動熱板３１に対して各温調流体流路２１ａ，３１ａから加熱用流体としての蒸気が流入され、前記固定熱板２１及び可動熱板３１がそれぞれ被加工材Ｍの成形が可能な所定の温度まで加熱され、固定熱板２１側及び可動熱板３１側の双方から被加工材Ｍが均一に加熱される（工程Ｇ）。その際、あらかじめ設定された適宜の制御プログラムに基づいて被加工材Ｍに対する加圧力や加熱温度等が制御され、最適な過熱状態が維持される。そして、一定時間の加熱，加圧が行われて、被加工材Ｍの表層にパターン形成手段Ｓ１，Ｓ２によるパターンが熱転写成形される。
【００３２】
被加工材Ｍに対する均一な加熱押圧によって熱転写成形が行われた後、固定側部材２０の固定熱板２１及び可動側部材３０の可動熱板３１に対して各温調流体流路２１ａ，３１ａから冷却用流体としての冷水が流入され、前記固定熱板２１及び可動熱板３１がそれぞれ被加工材Ｍの熱成形温度以下まで冷却される（工程Ｈ）。
【００３３】
そして、被加工材Ｍが熱成形温度以下に冷却されると、図７に示すように、固定側部材２０の加圧手段６５による固定側チャンバー４１の加圧を停止され、続いて、可動側部材３０の減圧手段７０による可動側チャンバー４６の減圧を停止された後、固定側部材２０の減圧手段６０及び可動側部材３０の減圧手段７０がそれぞれ大気開放される（工程Ｉ）。
【００３４】
固定側部材２０及び可動側部材３０にそれぞれ設けられた図示しない圧力センサによって固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６の圧力が大気圧となったことが確認されると、作動機構１２の作動シリンダ部１３によって可動側部材３０がスライド部材１５とともに初期位置まで後退され（工程Ｊ）、次いで、固定側部材２０が公知の搬送装置（図示せず）等を用いて当該熱転写成形装置１０外まで移動されて被加工材Ｍの取り出しが行われ（工程Ｋ）、以後、はじめに戻って同様の工程が繰り返される。
【００３５】
以上説明したように、本発明の熱転写成形装置１０では、固定熱板２１を有する固定側部材２０と、固定側部材２０に対して進退し、固定熱板２１と対向配置された可動熱板３１を有する可動側部材３０と、可動側部材３０の前進時に固定側部材２０との間に形成され、固定熱板２１と可動熱板３１の間に被加工材Ｍがパターン形成手段Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）とともに配置されるチャンバー４０と、固定熱板２１の上部に配置され、チャンバー４０を固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６とに区画するダイヤフラム部材５０と、固定側チャンバー４１のために固定側部材２０に設けられた減圧手段６０及び加圧手段６５と、可動側チャンバー４６のために可動側部材３０に設けられた減圧手段７０とを有するため、固定側チャンバー４１及び可動側チャンバー４６を減圧した後、固定チャンバー４１を加圧しかつ可動チャンバー４６を減圧することによって、ダイヤフラム部材５０を介して被加工材Ｍ及びパターン形成手段Ｓを一体かつ均一に加熱押圧して成形することが可能となる。したがって、成形時に被加工材Ｍに対して過剰な圧力を加える必要がなくなって製品の品質低下を防止することができるとともに、均一な加熱押圧によって被加工材Ｍに対する転写を精度よくかつ安定して実施することができる。また特に、板厚のばらつきが大きくなる大型の被加工材に対して、安定した転写を好適に実施することができる。
【００３６】
次に、図４〜図７，図１０〜図１３を用いて、第二実施例に係る熱転写成形を説明する。まず、ダイヤフラム部材５０上に第一パターン形成手段Ｓ１を介して被加工材Ｍを載置した固定側部材２０が、下枠体２５とともに公知の搬送装置（図示せず）等を用いて所定位置まで移動させて機台１１の下板部材１１Ａ上に載置され、図１０に示すように、固定側部材２０の加圧手段６５によって固定側チャンバー４１が加圧されることによってダイヤフラム部材５０がわずかに押し上げられ、前記被加工材Ｍが持ち上げられて固定熱板２１と可動熱板３１がそれぞれ被加工材Ｍの成形が可能な所定温度に加熱される（工程Ａ１）。なお、上記の如く固定熱板２１を加熱する際、該固定熱板２１とダイヤフラム部材５０との間にはわずかな隙間４２が形成されるため、被加工材Ｍが所定温度に加熱中の固定熱板２１からの熱の影響を受けることがない。また、この状態において、固定側部材２０の減圧手段６０は停止され、可動側部材３０の減圧手段７０は大気開放されている。
【００３７】
固定側部材２０の加圧手段６５による固定側チャンバー４１の加圧が維持された状態で、作動機構１２の作動シリンダ部１３によって可動側部材３０がスライド部材１５とともに固定側部材２０に向かって前進され、図１１に示すように、固定側部材２０の下枠体２５と可動側部材３０の上枠体３５とが圧接して、ダイヤフラム部材５０によって固定側チャンバー４１と可動側チャンバー４６とに区画されたチャンバー４０が形成される（工程Ｂ１）。
【００３８】
チャンバー４０が形成されると、図１２に示すように、可動側部材３０が一旦停止され、さらに、固定側部材２０の加圧手段６５による固定側チャンバー４１の加圧が停止されるとともに、固定側部材２０の減圧手段６０によって前記固定側チャンバー４１の減圧が行われる（工程Ｃ１）。そして、固定側チャンバー４１が所定の圧力まで減圧されたことが図示しない圧力センサによって確認されると、図４に示すように、該固定側チャンバー４１の減圧を継続させた状態で可動側部材３０の減圧手段７０によって可動側チャンバー４６の減圧が行われる（工程Ｄ１）。
【００３９】
次いで、可動側チャンバー４６が所定の圧力まで減圧されたことが図示しない圧力センサによって確認されると、図５に示すように、可動側部材３０を再び前進させて第二パターン形成手段Ｓ２によって被加工材Ｍを押圧し、前記被加工材Ｍに対する加圧力が成形に必要な圧力に達したところで前記可動側部材３０による加圧が保持される（工程Ｅ１）。
【００４０】
可動側部材３０による加圧が保持されると、図６に示すように、固定側部材２０の減圧手段６０による固定側チャンバー４１の減圧が停止され、続いて、固定側部材２０の加圧手段６５によって固定側チャンバー４１が加圧されて、ダイヤフラム部材５０が可動側チャンバー４６に向かって押し上げられて第一及び第二パターン形成手段Ｓ１，Ｓ２が被加工材Ｍに対して均一に圧接される（工程Ｆ１）。
【００４１】
また、固定側部材２０の固定熱板２１と可動側部材３０の可動熱板３１とがあらかじめ被加工材Ｍの成形が可能な所定温度に加熱されているため、上記の如く第一及び第二パターン形成手段Ｓ１，Ｓ２が被加工材Ｍに対して均一に圧接されることによって、被加工材Ｍに対して前記固定熱板２１及び可動熱板３１の双方から即座に所定温度による加熱が行われ、一定時間の加熱，加圧が行われて被加工材Ｍの表層にパターン形成手段Ｓ１，Ｓ２によるパターンが熱転写成形される（工程Ｇ１）。その際、あらかじめ設定された適宜の制御プログラムに基づいて被加工材Ｍに対する加圧力や加熱温度等が制御され、最適加熱状態が維持される。
【００４２】
なお、上記熱転写成形後は、固定熱板２１及び可動熱板３１がそれぞれ被加工材Ｍの熱成形温度以下まで冷却されて被加工材Ｍが熱成形温度以下に冷却され（工程Ｈ１）、続いて、図７に示すように、固定側部材２０の加圧手段６５による固定側チャンバー４１の加圧が停止された後、可動側部材３０の減圧手段７０による可動側チャンバー４６の減圧が停止されて、固定側部材２０の減圧手段６０及び可動側部材３０の減圧手段７０がそれぞれ大気開放される（工程Ｉ１）。そして、作動機構１２の作動シリンダ部１３によって可動側部材３０がスライド部材１５とともに初期位置まで後退され（工程Ｊ１）、次いで、固定側部材２０が公知の搬送装置（図示せず）等を用いて当該熱転写成形装置１０外まで移動されて被加工材Ｍの取り出しが行われ（工程Ｋ１）、以後、はじめに戻って同様の工程が繰り返される。
【００４３】
上記の如く、第二実施例にあっては、成形前に固定側チャンバー４１を加圧してダイヤフラム部材５０を押し上げ、被加工材Ｍを持ち上げて固定熱板２１を加熱する工程を含むことにより、固定熱板２１を所定温度まで加熱する際に被加工材Ｍに対して熱の影響を与えることがなくなるため、成形時の被加工材Ｍに対する加熱において温度のむらが発生することがなく、しかも、即座に所定の成形温度での加熱を開始することが可能となる。したがって、被加工材Ｍに対する転写をより精度よくかつ効率的に実施することができる。
【００４４】
なお、本発明の熱転写成形方法及びその装置は、前述の実施例のみに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜に変更して実施することができる。例えば、実施例では、被加工材Ｍと固定熱板２１との間及び可動熱板３１との間にそれぞれ第一及び第二パターン形成手段Ｓ１，Ｓ２を配置して前記被加工材の両面に対して転写を行ったが、被加工材Ｍと固定熱板２１との間のみにパターン形成手段を配置することによって、被加工材Ｍの一面側のみに転写を行うこともできる。
【００４５】
また、第二実施例では、被加工材Ｍをダイヤフラム部材５０に載置した後、固定側チャンバー４１を加圧して前記ダイヤフラム部材５０を押し上げて被加工材Ｍを持ち上げるように構成したが、固定側チャンバー４１を加圧してダイヤフラム部材５０を押し上げた状態としてから被加工材Ｍを載置するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例に係る熱転写成形装置の要部断面図である。
【図２】図１の熱転写成形装置の固定側部材及び可動側部材の断面図である。
【図３】図２の状態から可動側部材を前進させてチャンバーを形成した状態を表す要部断面図である。
【図４】チャンバー形成後に可動側部材を一旦停止させてチャンバーを減圧する状態を表す要部断面図である。
【図５】可動側部材によって被加工材を加工した状態を表す要部断面図である。
【図６】図５の状態から固定側チャンバーを加圧した状態を表す要部断面図である。
【図７】図６の状態から可動側及び固定側チャンバーを大気開放した状態を表す要部断面図である。
【図８】第一実施例における熱転写成形の工程を示すタイムチャート図である。
【図９】成形時の固定側部材及び可動側部材と被加工材との関係を表した模式図である。
【図１０】固定側チャンバーを加圧してダイヤフラム部材を押し上げた状態を表した要部断面図である。
【図１１】図１０の状態から可動側部材を前進させてチャンバーを形成した状態を表す要部断面図である。
【図１２】図１１の状態から固定側チャンバーを減圧した状態を表す要部断面図である。
【図１３】第二実施例における熱転写成形の工程を示すタイムチャート図である。
【図１４】従来における成形時の固定側部材及び可動側部材と被加工材との関係を表した模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  熱転写成形装置
２０  固定側部材
２１  固定熱板
３０  可動側部材
３１  可動熱板
４０  チャンバー
４１  固定側チャンバー
４６  可動側チャンバー
５０  ダイヤフラム部材
６０  固定側部材の減圧手段
６５  固定側部材の加圧手段
７０  可動側部材の減圧手段
Ｍ    被加工材
Ｓ    パターン形成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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