(57)【要約】【課題】スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行う。【解決手段】下型体１１０および上型体１２０の各々の対向面に、固定枠１１１および固定枠１２１を用いて第２金型コア１３０、第１金型コア１４０を固定した。第２金型コア１３０、第１金型コア１４０は、第２部材１３１、第１部材１３２、および第２部材１４１、第１部材１４２を張り合わせて構成され、合わせ面に形成された溝により、熱媒体通路１３３、熱媒体通路１４３が構成され、加工対象の樹脂板３００の急速かつ均一な加熱／冷却を行う。第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の表面には転写パターン１３５ａが刻設された鍍金層１３５、転写パターン１４５ａが刻設された鍍金層１４５が設けられている。鍍金層１３５、鍍金層１４５の張替えにより、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０は再利用される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体部と、前記基体部の主面に形成された鍍金層と、前記鍍金層に刻設された転写パターンと、を含むことを特徴とする金型コア。
【請求項２】
請求項１記載の金型コアにおいて、前記基体部は、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材と、前記第１部材の裏面に張り合わされる第２部材とで構成され、前記第１および第２部材の張り合わせ面には、対応する矩形断面の溝部が形成され、前記第１および第２部材を張り合わせることにより、前記溝部によって前記基体部の内部に熱媒体通路が形成されてなることを特徴とする金型コア。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の金型コアにおいて、前記基体部の外周部には段差部が設けられていることを特徴とする金型コア。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の金型コアにおいて、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなることを特徴とする金型コア。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の金型コアにおいて、前記転写パターンは、導光板の光学パターンであることを特徴とする金型コア。
【請求項６】
基体部を準備する第１工程と、前記基体部の主面に鍍金層を形成する第２工程と、前記鍍金層に転写パターンを刻設する第３工程と、を含むことを特徴とする金型コアの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の金型コアの製造方法において、前記第１工程では、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材の裏面に第２部材を張り合わせ、前記第１および第２部材の各々の張り合わせ面の対応する位置に形成された矩形断面の溝部により、前記基体部の内部に熱媒体通路を形成することを特徴とする金型コアの製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の金型コアの製造方法において、前記第１工程では、既存の前記金型コアの前記鍍金層を剥離して、後続の前記第２および第３工程に供することにより、前記金型コアの再利用を行うことを特徴する金型コアの製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の金型コアの製造方法において、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなることを特徴とする金型コアの製造方法。
【請求項１０】
上型体と、前記上型体の主面に当接する第１金型コアと、前記第１金型コアを前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記上型体に固定する第１枠部材と、下型体と、前記下型体の主面に当接する第２金型コアと、前記第２金型コアを前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記下型体に固定する第２枠部材と、を含み、前記第１および第２金型コアの各々は、基体部と、前記基体部の主面に形成された鍍金層と、前記鍍金層に刻設された転写パターンと、を含むことを特徴とするパターン転写金型。
【請求項１１】
請求項１０記載のパターン転写金型において、前記第１および第２金型コアの外周部には段差部が設けられ、前記第１および第２枠部材の内周には、当該第１および第２金型コアの前記段差部に嵌合する段差部が設けられ、前記第１および第２金型コアの各々は、前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記上型体および下型体の各々に固定されていることを特徴とするパターン転写金型。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１記載のパターン転写金型において、前記第１および第２金型コアの各々は、前記基体部が、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材と、前記第１部材の裏面に張り合わされる第２部材とで構成され、前記第１および第２部材の張り合わせ面には、対応する矩形断面の溝部が形成され、前記第１および第２部材を張り合わせることにより、前記溝部によって前記基体部の内部に熱媒体通路が形成されてなることを特徴とするパターン転写金型。
【請求項１３】
請求項１２記載のパターン転写金型における前記第１および第２金型コアの各々において、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなることを特徴とするパターン転写金型。
【請求項１４】
請求項１０記載のパターン転写金型において、前記転写パターンは、導光板の光学パターンであることを特徴とするパターン転写金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型コア、金型コアの製造方法、パターン転写金型に関し、たとえば、アクリル又はポリカーボネートなどの透明樹脂板を上型、下型で急速加熱した後、プレスして両面に光学パターンを熱転写し、急速冷却して液晶バックライトの導光板等を製造する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１にも記載されているように、微細な凹凸面を有するスタンパを加熱してプレスすることにより、樹脂板の表面にスタンパの凹凸パターンを転写する技術が知られている。
【０００３】
すなわち、板状のスタンパの裏面を真空吸着にて上下の各々の金型の温調プレートにそれぞれ固定し、上下のスタンパの間に樹脂板を挟んで加熱プレスを行うものである。
【特許文献１】特開２００６−１７５６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようなスタンパを用いる加熱プレスでは、以下のような様々な技術的課題があった。
【０００５】
すなわち、現状の金型はステンレス製のスタンパに無電解ニッケル鍍金を施しその表面に光学パターンが彫られ、これを上型、下型に取り付けて熱転写している。このような従来技術のスタンパの技術的課題を列挙すると以下の〈１〉乃至〈４〉のようになる。
【０００６】
〈１〉スタンパの取り付けが簡単でない。特に上型に取り付けるとき落下しないよう細心の注意を要する。
【０００７】
〈２〉スタンパを上型、下型に取り付けるにはスタンパの裏側を真空で吸引しなければならないので、プレス面の外側に真空溝を設けざるを得なく、その結果、スタンパのサイズは一回り大きくなり、スタンパが収容される真空室の容量が大きくなる結果、プレス前の型内真空排気の際、スタンパが収容される真空室の急速な真空排気による蒸発洗浄の効果が使えない原因になっている。また、真空排気の所要時間も長くなり、プレス加工のサイクルタイムが長くなって生産性も低下する。
【０００８】
〈３〉スタンパがステンレス板なので熱伝導が悪く急速加熱冷却の効果が失われ、プレス加工のサイクルタイムが長くなって生産性も低下する。
【０００９】
〈４〉スタンパの製作に専用の治具が必要である。すなわち、スタンパには光学パターンを加工するので、材料のステンレス板を予め両面研磨して、平面度、平行度を出しておく必要がある。板厚が厚いと熱伝導の兼合いで成形サイクルが長くなるのである程度薄くなければならないため、スタンパの剛性が低下し、光学パターンを加工するときスタンパを真空吸引する特殊な定盤を用意しなければならない。
【００１０】
本発明の目的は、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことが可能な技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、金型コアが収容される真空室の容積を小さくして、急速な真空排気による金型コアの洗浄効果、および排気所要時間の短縮を実現することが可能な技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、基体部と、前記基体部の主面に形成された鍍金層と、前記鍍金層に刻設された転写パターンと、を含む金型コアを提供する。
【００１４】
この第１の態様によれば、たとえばステンレス板等からなるスタンパを用いる必要がなく、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の金型コアにおいて、前記基体部は、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材と、前記第１部材の裏面に張り合わされる第２部材とで構成され、前記第１および第２部材の張り合わせ面には、対応する矩形断面の溝部が形成され、前記第１および第２部材を張り合わせることにより、前記溝部によって前記基体部の内部に熱媒体通路が形成されてなる金型コアを提供する。
【００１６】
この第２の態様によれば、金型コアの内部に、伝熱効果の高い断面が矩形の熱媒体通路を、複雑な加工を必要とすることなく形成でき、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様に記載の金型コアにおいて、前記基体部の外周部には段差部が設けられている金型コアを提供する。
【００１８】
この第３の態様によれば、スタンパを真空吸着する場合のような溝を周囲に形成する必要がなく、その分だけ金型コアが収容される真空室の容積を小さくして、急速な真空排気による金型コアの洗浄効果、および排気所要時間の短縮を実現することができる。
【００１９】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれか１項に記載の金型コアにおいて、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなる金型コアを提供する。
【００２０】
この第４の態様によれば、ベリリウム銅は、ステンレス鋼等よりも熱伝導率が高いので、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれか１項に記載の金型コアにおいて、前記転写パターンは、導光板の光学パターンである金型コアを提供する。
【００２２】
この第５の態様によれば、高い生産性にて導光板を製造することができる。
【００２３】
本発明の第６の態様は、基体部を準備する第１工程と、前記基体部の主面に鍍金層を形成する第２工程と、前記鍍金層に転写パターンを刻設する第３工程と、を含む金型コアの製造方法を提供する。
【００２４】
この第６の態様によれば、たとえばステンレス板等からなるスタンパを用いる必要がなく、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことができる。
【００２５】
本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の金型コアの製造方法において、前記第１工程では、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材の裏面に第２部材を張り合わせ、前記第１および第２部材の各々の張り合わせ面の対応する位置に形成された矩形断面の溝部により、前記基体部の内部に熱媒体通路を形成する金型コアの製造方法を提供する。
【００２６】
この第７の態様によれば、金型コアの内部に、伝熱効果の高い断面が矩形の熱媒体通路を、複雑な加工を必要とすることなく形成でき、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００２７】
本発明の第８の態様は、第６の態様に記載の金型コアの製造方法において、前記第１工程では、既存の前記金型コアの前記鍍金層を剥離して、後続の前記第２および第３工程に供することにより、前記金型コアの再利用を行うことを特徴とする金型コアの製造方法を提供する。
【００２８】
この第８の態様によれば、使用済みの金型コアに新たな転写パターンを形成することで再利用を行うことができる。
【００２９】
本発明の第９の態様は、第６の態様乃至第８の態様のいずれか１項に記載の金型コアの製造方法において、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなる金型コアの製造方法を提供する。
【００３０】
この第９の態様によれば、ベリリウム銅は、ステンレス鋼等よりも熱伝導率が高いので、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００３１】
本発明の第１０の態様は、上型体と、前記上型体の主面に当接する第１金型コアと、前記第１金型コアを前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記上型体に固定する第１枠部材と、下型体と、前記下型体の主面に当接する第２金型コアと、前記第２金型コアを前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記下型体に固定する第２枠部材と、を含み、前記第１および第２金型コアの各々は、基体部と、前記基体部の主面に形成された鍍金層と、前記鍍金層に刻設された転写パターンと、を含むパターン転写金型を提供する。
【００３２】
この第１０の態様によれば、たとえばステンレス板等からなるスタンパを用いる必要がなく、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことができる。
【００３３】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様に記載のパターン転写金型において、前記第１および第２金型コアの外周部には段差部が設けられ、前記第１および第２枠部材の内周には、当該第１および第２金型コアの前記段差部に嵌合する段差部が設けられ、前記第１および第２金型コアの各々は、前記主面に平行な方向の相対的な伸縮変位を拘束することなく前記上型体および下型体の各々に固定されているパターン転写金型を提供する。
【００３４】
この第１１の態様によれば、スタンパを真空吸着する場合のような溝を周囲に形成する必要がなく、その分だけ金型コアが収容される真空室の容積を小さくして、急速な真空排気による金型コアの洗浄効果、および排気所要時間の短縮を実現することができる。
【００３５】
本発明の第１２の態様は、第１０の態様または第１１の態様に記載のパターン転写金型において、前記第１および第２金型コアの各々は、前記基体部が、前記主面となる表面に前記鍍金層が形成される第１部材と、前記第１部材の裏面に張り合わされる第２部材とで構成され、前記第１および第２部材の張り合わせ面には、対応する矩形断面の溝部が形成され、前記第１および第２部材を張り合わせることにより、前記溝部によって前記基体部の内部に熱媒体通路が形成されてなるパターン転写金型を提供する。
【００３６】
この第１２の態様によれば、金型コアの内部に、伝熱効果の高い断面が矩形の熱媒体通路を、複雑な加工を必要とすることなく形成でき、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００３７】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載のパターン転写金型における前記第１および第２金型コアの各々において、前記基体部はベリリウム銅からなり、前記鍍金層はニッケル鍍金からなるパターン転写金型を提供する。
【００３８】
この第１３の態様によれば、ベリリウム銅は、ステンレス鋼等よりも熱伝導率が高いので、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【００３９】
本発明の第１４の態様は、第１０の態様に記載のパターン転写金型において、前記転写パターンは、導光板の光学パターンであるパターン転写金型を提供する。
【００４０】
この第１４の態様によれば、高い生産性にて導光板を製造することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことができる。
【００４２】
また、金型コアが収容される真空室の容積を小さくして、急速な真空排気による金型コアの洗浄効果、および排気所要時間の短縮を実現することができる。
【００４３】
また、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００４５】
図１および図２は、本発明の一実施の形態であるパターン転写金型の構成の一例を示す断面図であり、図３は、本発明の一実施の形態であるパターン転写金型の構成の一例を示す平面図である。
【００４６】
なお、図１は、図３における線Ｉ−Ｉで示される部分の断面図、図２は、図３における線II−IIで示される部分の断面図である。
【００４７】
図４、図５、図６は、本実施の形態のパターン転写金型を構成する下金型コアおよび上金型コアの製造工程の一部を工程順に例示した断面図である。
【００４８】
図７は、本実施の形態のパターン転写金型が装着されるホットプレス装置の構成の一例を示す側面図である。
【００４９】
図１、図２、図３に例示されるように、本実施の形態のパターン転写金型１００は、下型体１１０、上型体１２０、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０を含んでいる。
【００５０】
下型体１１０の上型体１２０に対する対向面には、固定ネジ１１１ｂによって着脱自在に固定された固定枠１１１が設けられ、この固定枠１１１によって周辺部を固定されることにより第２金型コア１３０が保持されている。
【００５１】
すなわち、固定枠１１１の内周部には、凹部１１１ａが設けられ、この凹部１１１ａに第２金型コア１３０の外周部に設けられた嵌合突起１３４が嵌合することにより、下型体１１０の平面方向における第２金型コア１３０の相対的な伸縮変形を拘束することなく、第２金型コア１３０が下型体１１０に保持される構成となっている。
【００５２】
下型体１１０の内部には、長手方向に両端部に、短辺側に平行にマニホールド１１２およびマニホールド１１３が形成されている。マニホールド１１２およびマニホールド１１３の各々には、第２金型コア１３０の背面に開口する複数の分岐通路１１２ａおよび分岐通路１１３ａが形成されている。
【００５３】
マニホールド１１２およびマニホールド１１３の間には、両者に平行に配置され、下型体１１０を幅方向に貫通して穿設された複数の断熱穴１１４が設けられ、下型体１１０の厚さ方向における熱の移動を妨げる働きをしている。
【００５４】
また、下型体１１０の第２金型コア１３０に対する当接面には、複数の断熱凹部１１５が形成されており、第２金型コア１３０と下型体１１０との接触面積を削減することにより、第２金型コア１３０と下型体１１０の間の断熱を実現している。
【００５５】
第２金型コア１３０は、たとえば、ベリリウム銅からなる第２部材１３１と第１部材１３２を、たとえば拡散溶接又はブレイジングで一体に接合されるように張り合わせた構造となっている。
【００５６】
なお、第２部材１３１および第１部材１３２の加工や張り合わせには、特別な治具は必要とせず、汎用的な機械加工装置を用いて製造することができる。
【００５７】
第２部材１３１と第１部材１３２の対向する張り合わせ面には、対応する位置に長手方向に平行に、等ピッチで、断面が矩形の複数の流路溝１３１ａおよび流路溝１３２ａが刻設されている。そして、第２部材１３１と第１部材１３２が張り合わされることにより、断面が矩形の熱媒体通路１３３が幅方向に等ピッチで形成される。
【００５８】
第２部材１３１において、熱媒体通路１３３の両端部には、下型体１１０に密着する背面側に開口した連通孔１３１ｂおよび連通孔１３１ｃが設けられ、マニホールド１１２の分岐通路１１２ａ、およびマニホールド１１３の分岐通路１１３ａに接続されている。
【００５９】
マニホールド１１２およびマニホールド１１３には、図示しない温調システムの熱媒体配管が接続される。
【００６０】
これにより、たとえば、マニホールド１１２の側に供給される図示しない熱媒体は、複数の分岐通路１１２ａで分岐して、連通孔１３１ｂを通じて個々の熱媒体通路１３３の一端に流れ込み、当該熱媒体通路１３３の他端に至って連通孔１３１ｃから分岐通路１１３ａを通じてマニホールド１１３に回収され、外部に排出される。このように熱媒体通路１３３を流通する熱媒体によって第２金型コア１３０の加熱、冷却が制御される。
【００６１】
第２金型コア１３０の第１部材１３２の表面には、たとえば、ニッケル鍍金等からなる鍍金層１３５が形成されている。この鍍金層１３５には、バイト加工等の方法にて、転写パターン１３５ａが形成されている。
【００６２】
一方、上型体１２０の下型体１１０に対する対向面には、固定ネジ１２１ｂによって着脱自在に固定された固定枠１２１が設けられ、この固定枠１２１によって周辺部を固定されることにより第１金型コア１４０が保持されている。
【００６３】
すなわち、固定枠１２１の内周部には、凹部１２１ａが設けられ、この凹部１２１ａに第１金型コア１４０の外周部に設けられた嵌合突起１４４が嵌合することにより、上型体１２０の平面方向における第１金型コア１４０の相対的な伸縮変形を拘束することなく、第１金型コア１４０が上型体１２０に保持される構成となっている。
【００６４】
固定枠１２１の外周部には、固定枠１１１に対してインロウ構造を構成し、下型体１１０の側の固定枠１１１の外周部に嵌合して真空室Ｖを形成する真空隔壁１２１ｄが突設されている。この真空隔壁１２１ｄには、図示しない真空排気システムに接続される真空排気孔１２１ｃが設けられている。
【００６５】
このように、本実施の形態の場合には、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０が下型体１１０および上型体１２０に対して固定枠１１１および固定枠１２１を介して固定される構造であるため、真空吸着のために、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０の周囲に余分なスペースを設ける必要がない。
【００６６】
このため、固定枠１２１と固定枠１１１が嵌合した状態で構成される真空室Ｖの容積を小さくでき、効率よく短時間に真空排気を行うことができる。
【００６７】
上型体１２０の内部には、長手方向に両端部に、短辺側に平行にマニホールド１２２およびマニホールド１２３が形成されている。マニホールド１２２およびマニホールド１２３の各々には、第１金型コア１４０の背面に開口する複数の分岐通路１２２ａおよび分岐通路１２３ａが形成されている。
【００６８】
マニホールド１２２およびマニホールド１２３の間には、両者に平行に配置され、上型体１２０を幅方向に貫通して穿設された複数の断熱穴１２４が設けられ、上型体１２０の厚さ方向における熱の移動を妨げる働きをしている。
【００６９】
また、上型体１２０の第１金型コア１４０に対する当接面には、複数の断熱凹部１２５が形成されており、第１金型コア１４０と上型体１２０との接触面積を削減することにより、第１金型コア１４０と上型体１２０の間の断熱を実現している。
【００７０】
第１金型コア１４０は、たとえば、ベリリウム銅からなる第２部材１４１と第１部材１４２を、たとえば拡散溶接又はブレイジングで一体に接合されるように張り合わせた構造となっている。
【００７１】
なお、第２部材１４１および第１部材１４２の加工や張り合わせには、特別な治具は必要とせず、汎用的な機械加工装置を用いて製造することができる。
【００７２】
第２部材１４１と第１部材１４２の対向する張り合わせ面には、対応する位置に長手方向に平行に、等ピッチで、断面が矩形の複数の流路溝１４１ａおよび流路溝１４２ａが刻設されている。そして、第２部材１４１と第１部材１４２が張り合わされることにより、断面が矩形の熱媒体通路１４３が幅方向に等ピッチで形成される。
【００７３】
第２部材１４１において、熱媒体通路１４３の両端部には、上型体１２０に密着する背面側に開口した連通孔１４１ｂおよび連通孔１４１ｃが設けられ、マニホールド１２２の分岐通路１２２ａ、およびマニホールド１２３の分岐通路１２３ａに接続されている。
【００７４】
マニホールド１２２およびマニホールド１２３には、図示しない熱媒体配管が接続される。
【００７５】
これにより、たとえば、マニホールド１２２の側に供給される図示しない熱媒体は、複数の分岐通路１２２ａで分岐して、連通孔１４１ｂを通じて個々の熱媒体通路１４３の一端に流れ込み、当該熱媒体通路１４３の他端に至って連通孔１４１ｃから分岐通路１２３ａを通じてマニホールド１２３に回収され、外部に排出される。このように熱媒体通路１４３を流通する熱媒体によって第１金型コア１４０の加熱、冷却が制御される。
【００７６】
第１金型コア１４０の第１部材１４２の表面には、たとえば、ニッケル鍍金等からなる鍍金層１４５が形成されている。この鍍金層１４５には、バイト加工等の方法にて、転写パターン１４５ａが形成されている。
【００７７】
図４、図５、図６は、本実施の形態の第２金型コア１３０および第１金型コア１４０の製造工程の一例を示している。なお、第２金型コア１３０と第１金型コア１４０は互いに構成が等価なので、一方の第２金型コア１３０について説明する。
【００７８】
ただし、樹脂板３００から製造される導光板３０１の表裏両面の各々で形勢される光学パターンが異なる場合には、それに対応して第２金型コア１３０と第１金型コア１４０で、転写パターン１３５ａおよび転写パターン１４５ａが互いに異なる。
【００７９】
すなわち、流路溝１３１ａが刻設された第２部材１３１と、流路溝１３２ａが刻設された第１部材１３２を張り合わせることにより、内部に熱媒体通路１３３が形成された第２金型コア１３０を準備し（図４：第１工程）、この第２金型コア１３０の第１部材１３２の表面（転写面）に鍍金層１３５を形成する（図５：第２工程）。その後、バイト加工等の方法には、所望の光学パターン等の転写パターン１３５ａを形成する（図６：第３工程）。
【００８０】
これにより、転写面に転写パターン１３５ａ（転写パターン１４５ａ）が形成された第２金型コア１３０（第１金型コア１４０）が得られる。
【００８１】
図７は、本実施の形態のパターン転写金型１００が装着されるホットプレス装置２００の一例を示している。本実施の形態のホットプレス装置２００は、ベース２０１、ラムヘッド２０２、可動プラテン２０３、固定プラテン２０４、タイバー２０５を備えている。
【００８２】
ベース２０１に対して、複数のタイバー２０５を介して固定プラテン２０４が固定されている。可動プラテン２０３は、タイバー２０５によって上下方向に貫通され、このタイバー２０５によってガイドされることにより、昇降する。
【００８３】
可動プラテン２０３の下面には油圧によって昇降方向に駆動されるラムヘッド２０２が当接しており、このラムヘッド２０２の昇降動作によって、可動プラテン２０３が上下動する。
【００８４】
可動プラテン２０３の上部には、パターン転写金型１００の下型体１１０が第２金型コア１３０を上向きにした姿勢で載置され、当該可動プラテン２０３の中央に設けられたセンタ孔２０３ａに、センタリングピン２０６を介して位置決め中心穴１１６が接続されることにより、位置決めされている。
【００８５】
固定プラテン２０４には、上型体１２０が、第１金型コア１４０を下向きにした姿勢で固定され、位置決め中心穴１２６を図示しないピンを介して固定プラテン２０４のセンタリング穴に接続されることにより、下方に位置する下型体１１０に対する位置決めが行われている。
【００８６】
以下、本実施の形態のパターン転写金型１００の作用の一例について説明する。
図７に例示されるように、可動プラテン２０３を降下させ、上型体１２０と下型体１１０を開き、下型体１１０の第２金型コア１３０の上に樹脂板３００を載置する。
【００８７】
その後、ラムヘッド２０２を突出させることで、下型体１１０を支持した可動プラテン２０３を上昇させ、図１および図２に例示されるように、樹脂板３００を挟んだ状態で上型体１２０と下型体１１０を密着させる。
【００８８】
このとき、下型体１１０では、マニホールド１１２およびマニホールド１１３を通じて、樹脂板３００の軟化温度に対応した温度に加熱された熱媒体を温調システムから供給し、第２金型コア１３０の熱媒体通路１３３を循環させることで、第２金型コア１３０を目的の軟化温度に加熱する。
【００８９】
同様に、上型体１２０においても、マニホールド１２２およびマニホールド１２３を通じて、樹脂板３００の軟化温度に対応した温度に加熱された熱媒体を温調システムから供給し、第１金型コア１４０の熱媒体通路１４３を循環させることで、第１金型コア１４０を目的の軟化温度に加熱する。
【００９０】
本実施の形態の場合には、上述のように矩形断面の熱媒体通路１３３（熱媒体通路１４３）を所定のピッチで配列しているので、たとえば、ドリル等で形成された円形断面の熱媒体通路に比較して、樹脂板３００に接する第２金型コア１３０（第１金型コア１４０）の表面の温度のばらつきを、たとえば目的の軟化温度±０．５℃に保つことができ、第２金型コア１３０と第１金型コア１４０の間に挟持される樹脂板３００の全面を均一に軟化させることができる。
【００９１】
そして、この均一な加熱状態において、ラムヘッド２０２から所定のプレス圧を印加して、第２金型コア１３０と第１金型コア１４０との間で樹脂板３００を挟圧することで、第２金型コア１３０の転写パターン１３５ａおよび第１金型コア１４０の転写パターン１４５ａを樹脂板３００に転写して導光板３０１を得る。
【００９２】
このように、樹脂板３００を軟化温度に均一に加熱した状態で、上型体１２０の固定枠１２１と下型体１１０の固定枠１１１とを嵌合させ、樹脂板３００が収容される型内の真空室Ｖを、真空排気孔１２１ｃを通じて、メカニカルブースターなどの真空装置で急速に真空排気する事により、型内は瞬時に蒸発し、洗浄されるので第２金型コア１３０および第１金型コア１４０の表面の転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａは常に清浄な状態に保たれる。
【００９３】
本実施の形態の場合には、真空室Ｖの容積が小さいので、補助の油回転真空ポンプなどの粗引きポンプを必要とすることなく、単独のメカニカルブースターポンプなどの真空装置で急速に高真空域まで短時間にて排気することで、急速な真空排気による洗浄効果を実現できる。
【００９４】
その結果、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０の表面に形成されている転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａが、樹脂板３００の表面に的確に転写され、樹脂板３００から製造される導光板３０１の外観などの品質が向上し、製造歩留まりが大幅に向上する。
【００９５】
このような加熱プレスによるパターン転写の後、下型体１１０のマニホールド１１２、マニホールド１１３、および上型体１２０のマニホールド１２２およびマニホールド１２３に冷却用の熱媒体を流通させ、第２金型コア１３０と第１金型コア１４０の間の導光板３０１を急速に冷却する。
【００９６】
そして、導光板３０１が所定の温度に冷えた後、図７の位置まで可動プラテン２０３を降下させ、下型体１１０と上型体１２０を離間させて、導光板３０１を取り出す。
【００９７】
このように、本実施の形態では、熱伝導性の良好なベリリウム銅等の素材からなる第２金型コア１３０および第１金型コア１４０の表面に、熱伝導性の良好なニッケル鍍金等からなる鍍金層１３５および鍍金層１４５を形成し、この鍍金層１３５および鍍金層１４５の各々の表面に転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａに設けた構造であるため、ステンレス板を用いる場合の上述の〈１〉乃至〈４〉の諸々の技術的課題を解決することができる。
【００９８】
すなわち、スタンパを使用しない構造であるため、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にして、パターン転写金型の準備作業を簡便かつ確実に行うことが可能である。
【００９９】
また、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０は、嵌合突起１３４および嵌合突起１４４が設けられことで外周部が段付になっており、その段部が急速加熱による熱膨張を考慮したクリアランス（凹部１１１ａ、凹部１２１ａ）を以って固定枠１１１および固定枠１２１で固定されているため、スタンパの真空吸着の場合のように、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の周囲に真空吸着用の溝を設けるための余分なスペースを必要とせず、樹脂板３００が収容される真空室Ｖの容量を大幅に小さくできる。
【０１００】
この結果、型閉じ工程で、上下の真空枠である固定枠１２１、固定枠１１１がオーバーラップしたとき、単独のメカニカルブースターなどの真空装置で型内の真空室Ｖを急速に真空排気する事により、真空室Ｖ内の真空洗浄効果が得られ、表面が洗浄されるので第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の表面は常に清浄な状態に保たれ、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０に接する導光板３０１の外観などの品質、および製造歩留まりが大幅に向上する。
【０１０１】
また、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の各々では、第２部材１３１、第１部材１３２、および第２部材１４１、第１部材１４２の二つの部材を張り合わせて構成されているため、各々に形成された断面矩形の流路溝１３１ａ、流路溝１３２ａ、および流路溝１４１ａ、流路溝１４２ａにより、断面矩形の熱媒体通路１３３および熱媒体通路１４３を、深いドリル加工等の困難な加工工程を必要とすることなく、等ピッチで簡便に形成できる。
【０１０２】
この結果、円形断面の熱媒体通路等に比較して、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の表面温度（樹脂板３００の軟化温度）の分布ばらつきを±0.5℃の範囲に保つ事ができ、樹脂板３００の均一な軟化による、均一な転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａの転写が可能となる。
【０１０３】
また、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０がベリリウム銅等の熱伝導率がステンレスよりも遥かに高い素材で構成されているので、パターン転写時における樹脂板３００の急速な加熱および冷却が可能であり、加熱および冷却の所要時間を短縮できる。
【０１０４】
これにより、スタンパの着脱等の煩雑な作業を不要にしたこと、真空室Ｖの容積を小さくして、真空排気における排気所要時間の短縮、プレス時における金型コアの急速な加熱冷却によるサイクルタイムの短縮、により、単位時間あたりの導光板３０１の製造個数を増加させ、導光板３０１の製造工程における生産性を向上させることができる。
【０１０５】
さらに、第２金型コア１３０および第１金型コア１４０のサイズはそのままで、形成する転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａの形成範囲を適宜設定することで、様々な大きさの樹脂板３００（導光板３０１）の製造に用いることができる。
【０１０６】
また、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の各々に同一の転写パターン１３５ａ、転写パターン１４５ａを反復形成することで、一枚の樹脂板３００から同時に複数の導光板３０１を得る、いわゆる多数個取りも容易に可能である。
【０１０７】
一方、用済みの第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の再生利用も以下のようにして簡単に行うことができる。
【０１０８】
すなわち、摩耗や成品の製造終了等によって用済みとなった第２金型コア１３０、第１金型コア１４０から鍍金層１３５、鍍金層１４５を除去し、図５の鍍金形成工程に供して再利用することで、第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の各々の第２部材１３１、第１部材１３２、第２部材１４１、第１部材１４２の準備工程を省くことができる。
【０１０９】
すなわち、低コストにて、量産工程における第２金型コア１３０、第１金型コア１４０の準備が可能となる。
【０１１０】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１１】
製造対象物としては導光板３０１に限らず、樹脂板３００のプレス整形によって製造されるあらゆる成品に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型の構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型の構成の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型の構成の一例を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型を構成する下金型コアおよび上金型コアの製造工程の一部を工程順に例示した断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型を構成する下金型コアおよび上金型コアの製造工程の一部を工程順に例示した断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型を構成する下金型コアおよび上金型コアの製造工程の一部を工程順に例示した断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態であるパターン転写金型が装着されるホットプレス装置の構成の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  パターン転写金型
１１０  下型体
１１１  固定枠
１１１ａ  凹部
１１１ｂ  固定ネジ
１１２  マニホールド
１１２ａ  分岐通路
１１３  マニホールド
１１３ａ  分岐通路
１１４  断熱穴
１１５  断熱凹部
１１６  位置決め中心穴
１２０  上型体
１２１  固定枠
１２１ａ  凹部
１２１ｂ  固定ネジ
１２１ｃ  真空排気孔
１２１ｄ  真空隔壁
１２２  マニホールド
１２２ａ  分岐通路
１２３  マニホールド
１２３ａ  分岐通路
１２４  断熱穴
１２５  断熱凹部
１２６  位置決め中心穴
１３０  第２金型コア
１３１  第２部材
１３１ａ  流路溝
１３１ｂ  連通孔
１３１ｃ  連通孔
１３２  第１部材
１３２ａ  流路溝
１３３  熱媒体通路
１３４  嵌合突起
１３５  鍍金層
１３５ａ  転写パターン
１４０  第１金型コア
１４１  第２部材
１４１ａ  流路溝
１４１ｂ  連通孔
１４１ｃ  連通孔
１４２  第１部材
１４２ａ  流路溝
１４３  熱媒体通路
１４４  嵌合突起
１４５  鍍金層
１４５ａ  転写パターン
２００  ホットプレス装置
２０１  ベース
２０２  ラムヘッド
２０３  可動プラテン
２０３ａ  センタ孔
２０４  固定プラテン
２０５  タイバー
２０６  センタリングピン
３００  樹脂板
３０１  導光板
【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】
2008023920.tif 000008
【図７】
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