(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンパ(17)表面に形成された凹凸パターンを基材表面に転写する熱転写プレス機械(1)に設けられ、前記スタンパ(17)が取付可能に構成されるとともに、前記スタンパ(17)の温度を調整する温調プレートであって、
前記スタンパ(17)が取り付けられる板状のプレート部(161)を備え、
前記プレート部(161)の内部には、当該プレート部(161)の温度を調整するための流体が流通する流路(163)が形成され、
前記流路(163)は、前記プレート部(161)の厚み方向に関して略中央に形成され、
前記プレート部(161)の一方の面の端部には、前記流路(163)と外部の流路(192)とを連通する連通用ヘッダ(19)の接続用の連結部(162)が当該プレート部(161)から厚み方向に突出して設けられ、
前記スタンパ(17)は、前記プレート部(161)の前記連結部(162)とは反対側の面に取り付けられる
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項２】
請求項１に記載の温調プレート(16)において、
前記流路(163)は、断面形状略円形に形成される
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の温調プレート(16)において、
前記流路(163)は、前記温調プレート(16)の少なくとも一端面を通り他端面に向けて形成され、
前記流路(163)の前記一端面で開口した開口部分は機械的に封止される
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項４】
請求項３に記載の温調プレート(16)において、
前記流路(163)は複数設けられ、
前記流路(163)間のピッチは、前記温調プレート(16)の厚さ寸法よりも小さい
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の温調プレート(16)において、
前記連結部(162)は、前記連通用ヘッダ(19)と機械的に接続される
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の温調プレート(16)において、
前記プレート部(161)の前記連結部(162)を除いた領域に前記スタンパ(17)が取付可能に構成されている
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の温調プレート(16)において、
前記プレート部(161)の前記熱転写プレス機械(1)に対する取り付け位置を規定するための第一の位置決め孔(166A)および第二の位置決め孔(166B)を備え、
前記第二の位置決め孔(166B)は、長孔形状とされ、かつその長軸が、前記第一の位置決め孔(166A)の中心と前記第二の位置決め孔(166B)の中心とを結んだ線にほぼ平行に配置される
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項８】
請求項７に記載の温調プレート(16)において、
当該温調プレート(16)は平面略矩形状に形成され、
前記第一の位置決め孔(166A)と前記第二の位置決め孔とは、当該温調プレートの長手方向に沿って配置される
ことを特徴とする温調プレート(16)。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の温調プレート(16)を備えた熱転写プレス機械(1)であって、
前記温調プレート(16)は、対向して一対設けられ、
一方の前記温調プレート(16)の前記第一の位置決め孔(166A)は、他方の前記温調プレート(16)の前記第一の位置決め孔(166A)に対向して配置される
ことを特徴とする熱転写プレス機械(1)。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の温調プレート(16)を備えたことを特徴とする熱転写プレス機械(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に凹凸パターンを転写する熱転写プレス機械に用いられる温調プレートおよびこの温調プレートを備えた熱転写プレス機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に微細な凹凸パターンを有する導光板などを製造する方法としては、表面に凹凸パターンが形成されたスタンパを加熱して、熱可塑性樹脂板などの基材に対して加圧することによりスタンパの凹凸パターンを基材に転写する熱転写プレス機械によるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この熱転写プレス機械では、上型および下型に加熱用の流体通路が設けられており、これらの流体通路に流体を流通させることにより上型および下型を加熱し、これらの上型および下型に取り付けられたスタンパを加熱する。【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６２８４５号公報（第１図）
【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、このような熱転写プレス機械では、流体通路に流体を流通させて上型および下型を加熱すると、上型および下型自体が熱によって膨張して変形し、スタンパに反りが生じてしまうという問題がある。このような場合には、スタンパの凹凸パターンを良好に基材に転写することができず、良好な品質の導光板を得ることができない。【０００５】
本発明の主な目的は、反りを防止でき、凹凸パターンを良好に転写できる温調プレートおよびこの温調プレートを備えた熱転写プレス機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の温調プレートは、スタンパ表面に形成された凹凸パターンを基材表面に転写する熱転写プレス機械に設けられ、スタンパが取付可能に構成されるとともに、スタンパの温度を調整する温調プレートであって、スタンパが取り付けられる板状のプレート部を備え、プレート部の内部には、当該プレート部の温度を調整するための流体が流通する流路が形成され、流路は、プレート部の厚み方向に関して略中央に形成され、プレート部の一方の面の端部には、流路と外部の流路とを連通する連通用ヘッダの接続用の連結部が当該プレート部から厚み方向に突出して設けられ、スタンパは、プレート部の連結部とは反対側の面に取り付けられることを特徴とする
【０００７】
このような本発明によれば、流路が温調プレートの厚み方向に関して略中央に形成されているので、流路に流体を流通させて温調プレートを加熱または冷却した場合に、熱の分布が温調プレートの厚み方向に関して略対称となる。したがって、温調プレートが熱によって膨張または収縮した場合でも、温調プレートの反りが防止される。これにより、スタンパの反りの発生も防止され、凹凸パターンが確実に基材に転写される。
また、連結部の突出部分を、温調プレートへの連通用ヘッダの取り付け代とすることができるため、スタンパ取り付け部分の温調プレートの板厚を薄くすることができる。これにより、熱転写プレス機械をコンパクトにすることができる。また、スタンパ取り付け部分の温度昇降速度を速くすることができる。
【０００８】
本発明の温調プレートにおいて、流路は、断面形状略円形に形成されることが望ましい。【０００９】
このような本発明によれば、流路が断面形状略円形に形成されているので、プレート内に流路を形成する作業が簡単となる。また、温調プレートは熱転写プレス機械に用いられる場合に、基材に対して押しつけられるためある程度の強度が要求される。この際、流路が断面形状略円形に形成されているので、流路の内周に応力集中が生じず、温調プレートの強度が向上する。【００１０】
本発明の温調プレートにおいて、前記流路は、前記温調プレートの少なくとも一端面を通り他端面に向けて形成され、前記流路の前記一端面で開口した開口部分は機械的に封止されることが望ましい。
ここで、機械的な封止とは、封止に用いる部材を溶解させないで行う封止のことをいい、例えば、プラグを用いた圧入や、シール付きのボルトを用いたねじ込み等がこれに該当する。【００１１】
このような本発明によれば、流路が温調プレートの幅方向の少なくとも一端面を通り形成されているので、外部からプレート内に流路を形成することができる、また、流路の開口部分が機械的に封止されるため、封止に際して溶接等の作業を別途必要とせず、プレート内に流路を形成する作業が簡単となる。また、溶接等による熱歪がプレートに生じない。【００１２】
本発明の温調プレートにおいて、前記流路は複数設けられ、前記流路間のピッチは、前記温調プレートの厚さ寸法よりも小さいことが望ましい。【００１３】
このような本発明によれば、複数の流路内の流体を介した熱交換によって、温調プレートおよびスタンパの温度調整を効率的に行うことができる。また、各流路間のピッチが温調プレートの厚さ寸法よりも小さいため、温調プレート内部で均一化されながら表面に伝達される。従って、表面温度の分布むらが発生せず、スタンパの温度分布のばらつきによる転写不良の発生を防止できる。【００１４】
本発明の温調プレートにおいて、前記連結部は、前記連通用ヘッダと機械的に接続されることが望ましい。
ここで、機械的な接続とは、連結部、連通用ヘッダ、およびこれらの接続に用いる部材を溶解させないで行う接続のことをいい、例えば、ボルトによる連通用ヘッダの連結部への固定がこれに該当する。
【００１５】
このような本発明によれば、連結部と連通用ヘッダとが機械的に接続されるため、接続に際して溶接等の作業を別途必要とせず、連通用ヘッダの連結部への取り付け作業が簡単となる。また、溶接等による熱歪がプレートに生じない。【００１６】
本発明の温調プレートにおいて、前記プレート部の連結部を除いた領域にスタンパが取付可能に構成されていることを特徴とする。
【００１７】
このような本発明によれば、連結部を除いた領域にスタンパが取り付け可能に構成されているので、スタンパ全面に対して温調プレートの断面形状が等しくなる。したがって、スタンパの反りの発生が防止され、スタンパの凹凸パターンが良好に基材に転写される。また、スタンパ全面の温度が均一となり、これによっても凹凸パターンの転写が良好となる。【００２２】
本発明の温調プレートにおいて、前記プレート部の熱転写プレス機械に対する取り付け位置を規定するための第一の位置決め孔および第二の位置決め孔を備え、第二の位置決め孔は、長孔形状とされ、かつその長軸が、第一の位置決め孔の中心と第二の位置決め孔の中心とを結んだ線にほぼ平行に配置されることを特徴とする。
【００２３】
このような本発明によれば、第一の位置決め孔および第二の位置決め孔が形成されているので、熱転写プレス機械に対して温調プレートの位置が規定されるから、熱転写プレス機械への取り付け作業が容易となる。また、第二の位置決め孔が長孔形状とされているので、温調プレートが熱によって膨張あるいは収縮した場合にも、その膨張量または収縮量が許容される。したがって、温調プレートの変形が防止され、これによってスタンパの反りの発生が防止される。よって、スタンパの凹凸パターンが良好に基材に転写される。また、温調プレートの変形が防止されるので、温調プレートに応力集中が生じず、温調プレートの耐久性が向上する。さらに、第二の位置決め孔の長軸が、第一の位置決め孔の中心と第二の位置決め孔の中心とを結んだ線に沿って配置されるので、温調プレートが当該線に沿って膨張あるいは収縮する。したがって、温調プレートが第一の位置決め孔を中心に回動するのが防止され、スタンパの凹凸パターンの取り付け角度が変化するのが防止される。したがって、スタンパの凹凸パターンが基材に対して正しい向きに良好に転写される。【００２４】
本発明の温調プレートにおいて、第一の位置決め孔と第二の位置決め孔とは、当該温調プレートの長手方向に沿って配置されることが望ましい。【００２５】
このような本発明によれば、温調プレートが平面略矩形状に形成されているので、流路に流体を流通させると、温調プレートはその熱によって長手方向により大きく膨張または収縮する。ここで、第一の位置決め孔および第二の位置決め孔が、温調プレートの長手方向にほぼ平行に配置されているので、この膨張量または収縮量が確実に許容される。【００２６】
本発明の熱転写プレス機械は、前述した本発明の温調プレートを備えた熱転写プレス機械であって、温調プレートは、対向して一対設けられ、一方の温調プレートの第一の位置決め孔は、他方の温調プレートの第一の位置決め孔に対向して配置されることを特徴とする。【００２７】
このような本発明によれば、対向配置された一対の温調プレートについて、一方の温調プレートの第一の位置決め孔が、他方の温調プレートの第一の位置決め孔に対向して配置されているので、一対の温調プレートが熱膨張または収縮する場合に、それぞれ同方向に膨張または収縮するから、温調プレートの相対的な位置ずれが防止される。これにより、スタンパの凹凸パターンが良好に基材に転写される。【００２８】
本発明の熱転写プレス機械は、前述した本発明のいずれかの温調プレートを備えたことを特徴とする熱転写プレス機械である。【００２９】
このような本発明によれば、熱転写プレス機械が前述の温調プレートを備えているので、前述の温調プレートの効果と同様の効果が得られ、スタンパの反りが防止され、凹凸パターンが良好に基材に転写される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱転写プレス機械を示す全体図。
【図２】前記第１実施形態に係る熱転写プレス機械の一部拡大図。
【図３】前記第１実施形態に係る熱転写プレス機械の上面図。
【図４】前記第１実施形態に係る温調プレートを示す下面図。
【図５】前記第１実施形態に係る温調プレートを示す側断面図。
【図６】前記第１実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図７】前記第１実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図８】前記第１実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図９】前記第１実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図１０】前記第１実施形態に係る熱転写プレスシステムを示す構成ブロック図。
【図１１】前記第１実施形態に係る熱転写プレス方法を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る温調プレートを示す下面図。
【図１３】前記第２実施形態に係る温調プレートを示す側断面図。
【図１４】前記第２実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図１５】前記第２実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図１６】前記第２実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図１７】前記第２実施形態に係る温調プレートの製造手順を示すための模式図。
【図１８】本発明の熱転写プレスシステムの変形例を示す図。
【図１９】本発明の温調プレートの変形例を示す上面図。
【図２０】本発明の温調プレートの別の変形例を示す下面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…熱転写プレス機械、１３…スライド、１６…温調プレート、１７…スタンパ、２１（２１Ａ，２１Ｂ）…圧力調整器（圧力調整手段）、２２…流量調整器（流量調整手段）、２３…開閉バルブ、２４…温度センサ（温度検出手段）、１００…熱転写プレスシステム、１６３…流路、１６６（１６６Ａ）…位置決め孔（第一の位置決め孔）、１６６（１６６Ｂ）…位置決め孔（第二の位置決め孔）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態にかかる熱転写プレス機械１の全体図が示されている。本実施形態では、熱転写プレス機械１は、基材５（図３参照）に凹凸パターンを熱転写することによって、液晶ディスプレイのバックライトに用いられる導光板を製造するものである。ここで、導光板の寸法としては、例えば厚み約０．５ｍｍ〜８ｍｍ程度で、１７インチのものが考えられる。なお、基材５としては、例えばアクリルやポリカーボネイトなどの熱可塑性樹脂で構成される板状部材が採用できる。【００３３】
図１に示されるように、熱転写プレス機械１は、ベッド１０上に立設される４本のアプライト１１（図１ではそのうちの２本を図示）と、アプライト１１の上面に設置されるクラウン１２と、クラウン１２の下方に上下動自在に設けられるスライド１３と、スライド１３に対向し、ベッド１０上に配置されるボルスタ１４と、スライド１３の下方およびボルスタ１４の上方にそれぞれ取り付けられる断熱材１５と、この断熱材１５を介してそれぞれ取り付けられる温調プレート１６と、温調プレート１６に取り付けられるスタンパ１７と、熱転写プレス機械１がプレス加工を行う際にスタンパ１７周辺を真空にするプレス用真空装置１８とを備えている。
クラウン１２内部には、スライド１３を上下動させるスライド駆動装置１３０（図１０参照）が内蔵されており、このスライド駆動装置１３０によってスライド１３が上下動すると、対向するスタンパ１７が近接離間し、スタンパ１７の間に配置される基材５がプレス加工される。スライド１３とボルスタ１４との間には、複数本（本実施形態では四本）のガイド１３Ａが上下方向に配置されており、スライド１３の上下動をガイドしている。なお、スライド駆動装置１３０は、スライド１３を任意の位置で制御できるサーボモータまたは油圧シリンダを備えている。【００３４】
図２には、本実施形態に係る熱転写プレス機械１の一部拡大図が示されている。また、図３には、熱転写プレス機械１の上面図が示されている。これらの図２および図３にも示されるように、断熱材１５は、所定厚みを有し、この断熱材１５により、温調プレート１６からスライド１３やボルスタ１４への熱の移動が防止されている。
温調プレート１６は、それぞれ断熱材１５に密着して取り付けられている。
温調プレート１６およびスタンパ１７は熱転写プレス機械１の前後方向（図１の紙面に垂直な方向）に二つ配列され、つまり一回のプレス加工について二枚の導光板が製造されることとなる。【００３５】
図４には、本実施形態に係る温調プレート１６の下面図が示されている。また図５には、温調プレート１６の側断面図が示されている。これらの図４および図５に示されるように、温調プレート１６は、鉄で構成され、板状に形成されるプレート部１６１と、プレート部１６１の両側に一体的に形成される連結部１６２とを備えている。【００３６】
プレート部１６１は、厚み約１０ｍｍで平面略矩形状に形成されており、その一方の面が断熱材１５に密着して取り付けられている。プレート部１６１の内部には、流体が流通するための流路１６３が複数形成されている。流路１６３は、プレート部１６１の長手方向に沿って互いに平行に約７ｍｍのピッチで形成されており、プレート部１６１の一方の端面から他方の端面まで貫通して形成されている。これらの流路１６３端部における開口部分は全てプラグ１６３Ａ（図２参照）の圧入などによって封止されている。流路１６３は、直径約５ｍｍの断面略円形に形成されており、その円形中心がプレート部１６１の厚み方向の略中央に配置されている。流路１６３の断面形状が略円形に形成されているので、板状のプレート部１６１の平面方向に沿って流路１６３を形成する場合にも、簡単に製造できる。また、流路１６３がプレート部１６１の厚み方向に関して、流路１６３の中心を中心線とする線対称に形成されているので、流路１６３に流体を流通させて温調プレート１６を加熱または冷却した場合に、温調プレート１６の伸縮が厚み方向に関して対称となる。したがって、温調プレート１６の反りを良好に防止でき、スタンパ１７の凹凸パターンの転写不良の発生を確実に防止できる。【００３７】
ここで、流路１６３は、内部を流通する流体の熱が温調プレート１６に良好に伝達され、温調プレート１６およびこれに取り付けられるスタンパ１７の加熱および／または冷却が迅速に行われるように内周面積が大きくなるように設定されることが望ましい。具体的には、流路１６３の断面径寸法を大きく、また各流路１６３間のピッチを狭くするなどの方法が考えられる。ところが一方で、温調プレート１６は、スライド１３とボルスタ１４との間で加圧されるため、ある程度の強度を確保する必要がある。したがって、流路１６３の形状、寸法、ピッチなどは、これらの条件を勘案して適宜設定されることが望ましい。
また、各流路１６３間のピッチが広すぎると、流路１６３および温調プレート１６表面間の距離が各流路１６３間の距離よりも短くなり、流路１６３を流れる流体の熱が、温調プレート１６内部で均一に分布される前に温調プレート１６の表面へ達することになる。これにより、温調プレート１６の表面温度に分布にむらが発生し、温調プレート１６の表面に取り付けられたスタンパ１７の温度分布がばらつくことで、転写不良を引き起こす可能性がある。従って、各流路１６３間のピッチは、各流路１６３間の距離が流路１６３および温調プレート１６表面間の距離よりも短くなるように、プレート部１６１の厚さ寸法よりも小さくすることが望ましい。【００３８】
プレート部１６１の平面視（図４の状態）において短手方向両側には、温調プレート１６を断熱材１５に取り付けるための取り付け孔１６４が形成されている。取り付け孔１６４は、プレート部１６１において流路１６３が形成される領域よりも短手方向両側に形成され、プレート部１６１の長手方向に沿って三箇所ずつ計六箇所形成されている。これらの取り付け孔１６４をボルト１６４Ａ（図３参照）が貫通することにより、温調プレート１６が断熱材１５に取り付けられている。
なお、取り付け孔１６４は、一対の温調プレート１６それぞれについて異なる配置で形成されている。つまり、一対の温調プレート１６を対向配置した状態で、互いに対向する取り付け孔１６４は、その中心位置が一致せず、プレート部１６１の長手方向に沿って互いに隣接する位置に形成されている。このような配置により、一対の温調プレート１６が互いに近接した際に一方の温調プレート１６の取り付け孔１６４を貫通するボルト１６４Ａの頭が、対向する温調プレート１６の取り付け孔１６４を貫通するボルト１６４Ａの頭に干渉するのが防止される。
また、取り付け孔１６４の径寸法は、ボルト１６４Ａの径寸法よりも若干大きく形成されており、プレート部１６１の流路１６３に蒸気や水を流通させることによってプレート部１６１が伸縮した場合にも、この伸縮量を許容する。したがって、プレート部１６１の伸縮による応力集中や歪みなどの発生が防止される。【００３９】
各取り付け孔１６４の近傍には、温調プレート１６の長手方向に隣接した位置に、取り付け孔１６４よりも大径のボルトよけ孔１６５が形成されている。これらのボルトよけ孔１６５は、一対の温調プレート１６が近接した際に、対向する温調プレート１６の取り付け孔１６４を貫通するボルト１６４Ａの頭が温調プレート１６に干渉しないように形成されたものである。例えば基材５の厚み寸法やスタンパ１７の厚み寸法が小さい場合には、プレス加工の際に温調プレート１６が互いに近接すると、温調プレート１６のボルト１６４Ａが対向する温調プレート１６に干渉する可能性がある。本実施形態では、ボルトよけ孔１６５が形成されているので、このような不具合を解消できる。これにより、基材５の厚み寸法が小さい場合でも熱転写プレス加工ができるから、熱転写プレス機械１の汎用性を向上させることができる。また、スタンパ１７の厚み寸法を小さく構成できるから、スタンパ１７の熱容量を小さくでき、スタンパ１７の加熱、冷却を短時間で行える。
ここで、ボルトよけ孔１６５は、取り付け孔１６４と同様に、その径寸法がボルト１６４Ａの頭の寸法より大きく形成されており、この形状により、温調プレート１６がある程度の寸法範囲で伸縮してもその伸縮を許容可能となっている。【００４０】
プレート部１６１には、温調プレート１６を断熱材１５に対して位置決めするための位置決め孔１６６が形成されている。位置決め孔１６６は、プレート部１６１の短手方向の一端側に二箇所設けられ、これらの位置決め孔１６６はプレート部１６１の長手方向に沿って配置されている。これらの位置決め孔１６６には、断熱材１５またはスライド１３もしくはボルスタ１４から突出して設けられる位置決めピン１４Ａ（図３参照）が貫通する。位置決め孔１６６のうち一方の位置決め孔（第一の位置決め孔）１６６Ａは、略円形に形成されており、その孔径は、位置決めピン１４Ａの径寸法とほぼ同じに設定されている。また、位置決め孔１６６のうち他方の位置決め孔（第二の位置決め孔）１６６Ｂは、略楕円形状の長孔形状に形成されており、その長軸は、一方の位置決め孔１６６Ａの中心と他方の位置決め孔１６６Ｂの中心とを結んだ線に沿って配置され、つまり、プレート部１６１の長手方向に沿って配置されている。また、位置決め孔１６６Ｂの短軸方向の寸法は、位置決めピン１４Ａの径寸法とほぼ同じに設定されている。【００４１】
したがって、温調プレート１６は位置決め孔１６６Ａおよび位置決め孔１６６Ｂによってその短手方向の位置が決定され、位置決め孔１６６Ａによって長手方向の位置が決定される。また、プレート部１６１の伸縮や加工誤差などによって位置決めピン１４Ａとの位置にずれが生じる場合には、その位置ずれは、位置決め孔１６６Ｂの長孔形状によって吸収される。したがって、温調プレート１６が熱によって伸縮する場合には、位置決め孔１６６Ｂに沿って、温調プレート１６の長手方向に伸縮することとなり、温調プレート１６の回動を防止できる。したがって、温調プレート１６に取り付けられたスタンパ１７の回動を防止でき、基材５に対する凹凸パターンの相対位置がずれるのを防止できる。
なお、他方の位置決め孔１６６Ｂの長軸方向は、一方の位置決め孔１６６Ａの中心と他方の位置決め孔１６６Ｂの中心とを結んだ線に沿って配置されるものに限らず、当該線にほぼ平行であれば、多少の角度を有して配置されていてもよい。【００４２】
ここで、一対の温調プレート１６に形成される位置決め孔１６６は、互いに対向する長辺に設けられているが、一方の温調プレート１６において、他方の温調プレート１６の位置決め孔１６６Ａに対向する位置には、位置決め孔１６６Ａが形成されている。また一方の温調プレート１６において、他方の温調プレート１６の位置決め孔１６６Ｂに対向する位置には、位置決め孔１６６Ｂが形成されている。このような配置により、一対の温調プレート１６は、互いに対向する位置決め孔１６６Ａによってその位置が規制され、互いに対向する位置決め孔１６６Ｂによってその移動方向が規制されている。このため、一対の温調プレート１６は、それぞれ位置決め孔１６６Ａを基準に、ある程度伸縮自在に取り付けられるので、一対の温調プレート１６が伸縮した場合に、一対のスタンパ１７の相対的な位置ずれの発生を防止できる。ここで、他方の位置決め孔１６６Ｂの長軸方向が、一方の位置決め孔１６６Ａの中心と他方の位置決め孔１６６Ｂの中心とを結んだ線に対して所定角度を有する場合には、当該所定角度は、一対の温調プレート１６についてそれぞれほぼ等しい角度に設定されていることが望ましく、つまりこの場合には一対の温調プレート１６を対向させた状態での平面視において位置決め孔１６６Ｂの長軸方向が略一致する。このようにすれば、一対の温調プレート１６の伸縮方向が一致するため、一対のスタンパ１７の相対的な位置ずれを防止できる。【００４３】
なお、本実施形態では、温調プレート１６に位置決め孔１６６が形成され、断熱材１５またはスライド１３もしくはボルスタ１４に位置決めピン１４Ａが形成されているが、これに限らず、温調プレート１６に位置決めピンが設けられ、断熱材１５またはスライド１３もしくはボルスタ１４に位置決め孔が形成されていてもよい。要するに、温調プレート１６および断熱材１５またはスライド１３もしくはボルスタ１４のいずれか一方に位置決めピンが形成され、いずれか他方に位置決め孔が形成されていればよい。【００４４】
連結部１６２は、プレート部１６１の長手方向両端に短手方向に沿ってそれぞれ形成され、プレート部１６１に対して厚み方向に突出して形成されている。したがって、温調プレート１６は、全体として側断面の形状が略コ字形に形成される。これらの連結部１６２には、プレート部１６１の短手方向に沿ってそれぞれ凹部１６７が形成されており、凹部１６７によって複数の流路１６３が互いに連通されている。二つの凹部１６７のうち一方には、プラグ１６８（図２参照）が取り付けられることにより凹部１６７の開口部分が封止されている。また他方の凹部１６７の短手方向略中央には、凹部１６７を仕切る壁部１６９が設けられており、この壁部１６９によって凹部１６７が二つに分離されている。つまり、流路１６３のうち半分は、壁部１６９によって仕切られた一方の凹部１６７Ａに連通し、残りの半分は他方の凹部１６７Ｂに連通することとなる。【００４５】
壁部１６９が設けられた方の連結部１６２には、マニホールド１９（連通用ヘッダ。図２および図３参照）が、シール材を間に挟んでボルトにより機械的に接続されている。マニホールド１９は、連結部１６２の凹部１６７に応じた形状の凹部１９１と、この凹部１９１に連通する複数（本実施形態では六本）の配管１９２とを備えている。これらの配管１９２のうち半分（三本）は、壁部１６９で仕切られた一方の凹部１６７Ａに連通し、残りの半分（三本）は、他方の凹部１６７Ｂに連通している。配管１９２は、プレス用真空装置１８を貫通して外部に突出しており、端部において、流路１６３に流体を供給する流体供給装置３０（図１０参照）と接続可能となっている。なお、本実施形態では、流路１６３を流通する流体としては、蒸気または水が採用されている。【００４６】
このような構造の一対の温調プレート１６は、対向する連結部１６２が互いに離反する方向に取り付けられる。つまり、スライド１３に取り付けられる温調プレート１６の連結部１６２は上向きに、ボルスタ１４に取り付けられる温調プレート１６の連結部１６２は下向きになるように配置される。このような配置により、一対の温調プレート１６が近接した場合にも対向する連結部１６２が干渉しない。
また、温調プレート１６の長手方向が熱転写プレス機械１のワーク搬送方向と略直交する方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って配置されている。このため、例えば型替えなどの際にボルスタ１４を熱転写プレス機械１の左右方向に移動させる場合でも、配管１９２がアプライト１１に干渉することがないので、温調プレート１６を取り外すことなくボルスタ１４の移動を行える。【００４７】
そして、このような温調プレート１６は、以下の手順により製造される。ここで、図６〜図９は、説明を簡略化するために模式図としている。
先ず、図６に示すように、製造に用いるプレート材１６Ａの厚み方向の中心よりもスタンパ１７取り付け側の位置に、ガンドリル等で、プレート材１６Ａの長手方向に沿って一端面から他端面まで貫通する互いに平行な同一ピッチの貫通孔を複数開けて、流路１６３を形成する。【００４８】
次に、図７に示すように、プレート材１６Ａの長手方向の中央部分を幅広く削り出して、プレート部１６１を形成する。プレート部１６１の削り出された側の面は断熱材１５の取り付け面となり、その両端の突出部分が連結部１６２となる。この際、流路１６３が、プレート部１６１の厚み方向の略中心に位置するように、プレート材１６Ａの削り出し量を決定する必要がある。
また、連結部１６２において、プラグ１６８およびマニホールド１９の取り付け面を、温調プレート１６の短手方向、つまり連結部１６２の長手方向に沿ってくり貫いて、凹部１６７を形成する。【００４９】
そして、図８に示すように、各流路１６３の両端の開口部分にプラグ１６３Ａを圧入して、流路１６３を機械的に封止する。
その後、図９に示すように、連結部１６２の凹部１６７の両側に穴を開けて、連結部１６２にプラグ１６８およびマニホールド１９を取り付けるためのタップ１７０を形成する。【００５０】
スタンパ１７は、略矩形板状に形成され、ニッケルで構成され、厚み寸法は約０．３ｍｍに設定されている。スタンパ１７は、スライド１３下方の温調プレート１６およびボルスタ１４上方の温調プレート１６にそれぞれ取り付けられ、これらのスタンパ１７の互いに対向する面（表面）には、微細な凹凸パターンが形成されている。スタンパ１７は、本実施形態では、液晶ディスプレイのバックライト用の導光板を作成するため、凹凸パターンは、プリズムパターンとなっているが、凹凸パターンとしては、これに限らず転写したいパターンに応じて任意に採用でき、例えばドットパターンなどが挙げられる。【００５１】
スタンパ１７は、テープ、吸着などの適宜な方法により温調プレート１６に対して密着して取り付けられる。なお、スタンパ１７の寸法は、温調プレート１６のプレート部１６１よりも小さく、スタンパ１７は温調プレート１６において連結部１６２が設けられた部分よりも内側の部分に配置される（図３に一点鎖線で図示）。このような配置によれば、スタンパ１７が温調プレート１６のうち厚み寸法が均一なプレート部１６１に配置されるので、スタンパ１７の温度分布も均一にできる。これにより、凹凸パターンの転写性能を良好にできる。
ここで、温調プレート１６およびスタンパ１７は、伸縮などによる互いの相対位置のずれを防止するために熱膨張係数が近い材料で構成されることが好ましく、同一材料で構成されることがより望ましい。本実施形態では、温調プレート１６は鉄で、スタンパ１７はニッケルで構成されており、互いに熱膨張率が近い材料の組み合わせとなっている。【００５２】
プレス用真空装置１８は、スライド１３の下方およびボルスタ１４の上方からそれぞれ突出して設けられる一対の壁部１８１と、壁部１８１に設けられるＯリング１８２と、壁部１８１で囲まれた領域を真空にするための図示しないエア吸引装置とを備えている。壁部１８１は、スタンパ１７、温調プレート１６、および断熱材１５の外周を囲うように略矩形環状に配置されている。Ｏリング１８２は、一対の壁部１８１が対向する端面に設けられている。【００５３】
図１０には、熱転写プレス機械１を使用して熱転写プレス加工を行う場合の熱転写プレスシステム１００の構成ブロック図が示されている。この図１０に示されるように、熱転写プレスシステム１００は、熱転写プレス機械１と、温調プレート１６の流路１６３に流体を供給する流体供給装置３０とを備えている。
熱転写プレス機械１は、前述の各構成部品の他に、温調プレート１６の流路１６３に流通する蒸気の圧力を調整する圧力調整器（圧力調整手段）２１と、流路１６３に流通する水の流量を調整する流量調整器（流量調整手段）２２と、温調プレート１６の流路１６３の両側に設けられる開閉バルブ２３と、温調プレート１６の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ２４と、温度センサ２４からの信号に基づいて圧力調整器２１，流量調整器２２、開閉バルブ２３、およびスライド１３などの動作を制御する制御手段としてのコントローラ２５とを備えている。【００５４】
圧力調整器２１は、一対の温調プレート１６に対してそれぞれ独立して設けられている。このような構成により、一対の温調プレート１６の流路１６３に流通する蒸気の圧力をそれぞれ独立して制御でき、温調プレート１６の加熱温度を、それぞれ独立して制御、調整できる。
また、圧力調整器２１は、それぞれの温調プレート１６に対して流路１６３の入口側（圧力調整器２１Ａ）と、出口側（圧力調整器２１Ｂ）とに設けられている。このような構成により、圧力調整器２１（２１Ａ，２１Ｂ）が流路１６３の両側において流路１６３内を流通する蒸気の圧力の調整を行うので、圧力調整がより高精度に行える。
流量調整器２２は、一対の温調プレート１６に対してそれぞれ独立して設けられている。このような構成により、一対の温調プレート１６の流路１６３に流通する水の流量をそれぞれ独立して制御でき、温調プレート１６の冷却温度を、それぞれ独立して制御、調整できる。流量調整器２２は、温調プレート１６の流路１６３の入口側に設けられている。【００５５】
ここで、流路１６３の入口側に設けられた圧力調整器２１Ａからの流路４１と、流量調整器２２からの流路４２とは、同じ流路４３に接続され、この流路４３は温調プレート１６の配管１９２に接続されている。ここで、流路４３は、温調プレート１６の配管１９２のうち、壁部１６９で仕切られた一方の凹部１６７Ａに連通する三本の配管１９２に連通している。また、他方の凹部１６７Ｂに連通する三本の配管１９２には、流路１６３内の流体を排出するための流路４４が接続されており、この流路４４は、蒸気が排出される流路４５と、水が排出される流路４６とに分岐される。また、流路４５には、圧力調整器２１Ｂが取り付けられている。
このような構成により、流体供給装置３０からの蒸気および水は、温調プレート１６の共通の配管１９２に接続され、同じ流路１６３を流通可能となっている。したがって、温調プレート１６に加熱用および冷却用の流路をそれぞれ専用に設ける必要がないので、温調プレート１６内での蒸気または冷却水の接触面積を大きく取ることができ、温調プレート１６の加熱効率または冷却効率を向上させることができる。【００５６】
開閉バルブ２３は、流路１６３の入口側および出口側にそれぞれ設けられており、具体的には、開閉バルブ２３は、流路４１，４２，４５，４６の途中に設けられている。開閉バルブ２３は、コントローラ２５からの信号によって流路４１，４２，４５，４６を開閉する。
温度センサ２４は、温調プレート１６に取り付けられている。前述の図４に示されるように、温調プレート１６の長辺には、厚み方向略中央に温度センサ２４を取り付けるための取り付け孔２４１が、温調プレート１６の短辺方向に沿って形成されている。取り付け孔２４１は、温調プレート１６の同じ側の長辺に互いに所定距離を有して二箇所形成されており、それぞれ連結部１６２の近傍に配置されている。温度センサ２４は、それぞれ当該部分の温度を検出し、温度検出信号をコントローラ２５に出力する。【００５７】
コントローラ２５は、温度センサ２４の温度検出信号に基づいて圧力調整器２１または流量調整器２２に調整信号を送信し、温調プレート１６の温度が常に所定の温度（所定の加熱温度または所定の冷却温度）となるように、圧力または流量の制御を行う。また、コントローラ２５は、温度センサ２４の温度検出信号やコントローラ２５に内蔵されるタイマなどの信号に基づいて、開閉バルブ２３の開閉のタイミングを制御し、流路１６３内を流通する蒸気および水の切換を行い、加熱および冷却のタイミングを制御する。なお、スライド駆動装置１３０には、スライド１３にかかる加圧力を検出する加圧力センサ２６と、スライド１３の昇降位置を検出するスライド位置センサ２７とが設けられており、加圧力センサ２６からの加圧力検出信号およびスライド位置センサ２７からのスライド位置検出信号は、コントローラ２５に出力される。コントローラ２５は、温度センサ２４の温度センサ２４の温度検出信号に基づいて、加圧力センサ２６からの加圧力検出信号およびスライド位置センサ２７からのスライド位置検出信号を監視しつつ、スライド駆動装置１３０にスライド１３の昇降動の駆動信号を送信し、プレス加工のタイミングを制御する。【００５８】
流体供給装置３０は、温調プレート１６に加熱流体として蒸気を供給する蒸気供給装置３１と、温調プレート１６に冷却流体として水を供給する冷却水供給装置３２とを備えている。
蒸気供給装置３１は、蒸気ボイラ３３と、蒸気・温水回収器３４とを備えている。蒸気ボイラ３３は、圧力調整器２１に接続され、この圧力調整器２１を介して温調プレート１６に蒸気を供給する。蒸気・温水回収器３４は、流路４５に接続され、温調プレート１６から排出された蒸気や温水を回収する。なお、蒸気・温水回収器３４で回収された一部の温水は、蒸気ボイラ３３に戻され、再び加熱されて蒸気になり、温調プレート１６に供給される。
ここで、温調プレート１６の加熱媒体として蒸気を用いているので、蒸気の凝縮温度が飽和蒸気圧で決まることから、温調プレート１６の流路１６３の圧力を調整することで、安定かつ温度むらの少ない温度管理ができる。また、加熱媒体として蒸気を用いているので、温調プレート１６への熱伝達率を良好にできるから、温調プレート１６の加熱時間を短縮でき、熱転写プレス加工のサイクルタイムを短縮できる。【００５９】
冷却水供給装置３２は、冷却水循環装置３５と、工場冷却水供給装置３６とを備えている。冷却水循環装置３５は、図示しないポンプを内蔵し、温調プレート１６の入口側の配管１９２に接続される。途中に取り付けられた流量調整器２２を介して温調プレート１６に冷却用の水を供給する。また、冷却水循環装置３５は、流路４６と接続されており、流路４６を通って排出された水、および蒸気・温水回収器３４から排出された蒸気や一部の温水は、冷却水循環装置３５に回収される。冷却水循環装置３５には、熱交換器３５１が内蔵されており、工場冷却水供給装置３６から供給される工場用冷却水との熱交換を行うことにより、温調プレート１６および蒸気・温水回収器３４から排出される蒸気や水を所定温度に冷却して、再び温調プレート１６に供給する。【００６０】
ここで、加熱媒体として蒸気が採用され、冷却媒体として水が採用されているので、共通の流路１６３を交互に流通させても加熱性能や冷却性能が低下することがないので、長期間にわたって安定した加熱および冷却を行える。また、流路１６３を交互に流通させることにより加熱媒体と冷却媒体が混合されても不都合がないので、加熱媒体（蒸気）および冷却媒体（水）の取扱性を良好にできる。さらに、蒸気と水とが混合されても不都合がないので、蒸気供給装置３１の一部である蒸気・温水回収器３４から排出される蒸気や温水を、冷却水供給装置３２の一部である冷却水循環装置３５に供給して蒸気を冷却することで蒸気は速やかに水になり体積が減少するため、蒸気・温水回収器３４の圧力を低く保つことができ、蒸気ボイラ３３から温調プレート１６を通過していく蒸気の流れをスムーズに保つことができる。【００６１】
このような熱転写プレス機械１では、次のような熱転写プレス方法により、基材５にスタンパ１７の凹凸パターンを熱転写する。
図１１は、本実施形態の熱転写プレス機械１による熱転写プレス方法を示すフローチャートである。この図１１において、まず、熱転写プレス機械１は、温調プレート１６を蒸気によって所定温度に加熱する加熱工程と、スタンパ１７表面の凹凸パターンを基材５に転写する転写工程と、温調プレート１６を水によって所定温度に冷却して基材５表面の凹凸パターンを凝固させる冷却工程とを備えている。また、加熱工程と転写工程との間には、スタンパ１７周辺を真空にする真空工程が設けられている。【００６２】
まず、加熱工程では、ステップＳ１において、コントローラ２５が流路４１，４５に接続された開閉バルブ２３を開くことにより蒸気ボイラ３３から温調プレート１６に蒸気を供給する。蒸気は、六本の配管１９２のうち三本の配管１９２から温調プレート１６のうち壁部１６９で仕切られた一方の凹部１６７を介して流路１６３に流通し、反対側の連結部１６２に達すると反対側の凹部１６７を通って残りの半分の流路１６３を反対方向に流通する。そして壁部１６９で仕切られた他方の凹部１６７を通ってマニホールド１９に達し、残りの三本の配管１９２から出口側の流路４４に排出される。したがって、蒸気は流路１６３を温調プレート１６の平面視において略Ｕ字形に流通する。
蒸気が流路１６３内を流通すると、流路１６３内で、蒸気の一部が温水に凝縮する。この時発生する潜熱（凝縮熱）および蒸気の熱により、温調プレート１６が所定温度に加熱される。ここで、所定温度は基材５の材料やスタンパ１７の凹凸パターンの寸法などを勘案して適宜設定され、本実施形態では、所定温度は約１３０℃に設定されている。また、流路１６３内の蒸気の圧力は、０．１５〜０．２０ＭＰａの範囲で適宜設定される。【００６３】
次に、加熱工程と並行して、ステップＳ２において、ボルスタ１４上のスタンパ１７の上に基材５を位置決めして載置し、対向するスタンパ１７間に基材５を配置する。ステップＳ３において、コントローラ２５はスライド駆動装置１３０にスライド１３を下降させる駆動信号を送信する。スライド駆動装置１３０は、スライド１３を所定位置まで下降させ、プレス用真空装置１８の壁部１８１を互いに接触させ、Ｏリング１８２によって壁部１８１で囲まれる空間を密閉する。この状態では、スライド１３に保持されたスタンパ１７は、基材５に接触しない。ステップＳ４において、エア吸引装置によって壁部１８１内側の空間内の空気を吸引することにより、当該空間の真空引きを開始する。ステップＳ５では、壁部１８１の内側の空間が所定圧力（所定真空圧）に達したか否かを判断し、所定圧力に達するまで真空引きを継続する。
このようなステップＳ３からステップＳ５までの真空工程を行うことにより、スタンパ１７と基材５との間に空気がかみ込むのを防止できる。したがって、スタンパ１７の凹凸パターンの転写不良などを確実に防止できる。【００６４】
次に、ステップＳ６では、温度センサ２４によって温調プレート１６の温度を検出する。温度センサ２４からの温度検出信号はコントローラ２５に出力される。コントローラ２５ではステップＳ７において温度検出信号を監視し、温調プレート１６の温度が所定温度となったか否かを判断する。このとき、温度センサ２４は各温調プレート１６にそれぞれ二つずつ設けられているが、コントローラ２５ではこれら二つの温度センサ２４からの温度検出信号の平均が所定温度に達したか否かを判断してもよく、または、二つの温度センサ２４からの温度検出信号のうちいずれか一方あるいは両方が所定温度に達したか否かを判断してもよい。【００６５】
ここで、温度センサ２４は一対の温調プレート１６にそれぞれ二つずつ設けられ、圧力調整器２１は基材５両側の一対の温調プレート１６にそれぞれ独立して設けられている。このため、蒸気の圧力制御は、一対の温調プレート１６にそれぞれに対して独立して行われる。したがって、温調プレート１６の温度調整をより高精度に行うことができ、一対の温調プレート１６の加熱温度が等しくなるように制御することが容易にできる。これにより、一対の温調プレート１６の温度の差異による基材５の反りなどの発生を防止できる。
また、圧力調整器２１は温調プレート１６の入口側と出口側にそれぞれ設けられているので、当該二箇所において蒸気の圧力を調整できる。これは、蒸気が流路１６３内を流通することで温調プレート１６を加熱する際に蒸気の温度が変化して圧力が変動するので、この圧力変動による温調プレート１６の温度の低下を防止するのに有用である。また、蒸気が流路１６３内で凝縮して温水となる場合には、流路１６３内の圧力が変動しやすいので、流路１６３の出口側にも圧力調整器２１を設けることで温調プレート１６の温度を管理しやすくなるので、特に有用である。【００６６】
温調プレート１６の温度が所定温度に達すると、コントローラ２５は、ステップＳ８において、スライド駆動装置１３０にスライド１３を下降させる駆動信号を出力する。スライド駆動装置１３０は、スライド１３をさらに下降させ、基材５の両面にスタンパ１７を接触させる。ステップＳ９において、コントローラ２５は、スライド１３の保持位置の制御を、スライド１３の位置を検出して制御する位置制御から、スライド１３にかかる圧力を検出して制御する圧力制御に切り換え、スライド１３の基材５に対する圧力を調整し、基材５の両面にスタンパ１７を所定圧力で加圧する。
圧力制御によりスライド１３の動作を制御するので、例えば基材５やスタンパ１７に製造上の寸法誤差が生じた場合でも、スタンパ１７と基材５との間に隙間が生じたり、過剰な圧力で加圧することがなく、スタンパ１７を基材５に対して適切な圧力で加圧できるため、基材５への凹凸パターンの転写不良の発生を確実に防止できる。【００６７】
ステップＳ１０では、コントローラ２５が、スライド１３の基材５への加圧力を保持した状態で、所定時間が経過したか否かを監視する（転写工程）。本実施形態では、所定時間は例えば１０秒に設定される。この転写工程により、温調プレート１６の加熱によって加熱されたスタンパ１７が基材５に押しつけられ、基材５の表面のみが溶融して、スタンパ１７の表面に形成された凹凸パターンが基材５表面に転写される。
なお本実施形態では、転写工程の間も、加熱工程は引き続き並行して行われ、コントローラ２５は、温度センサ２４からの温度検出信号を監視して圧力調整器２１を制御し、蒸気の圧力を調整することにより、温調プレート１６の温度を所定温度に保持し続ける。具体的には、温度センサ２４で検出された温度が所定温度より低い場合には、蒸気の圧力を増加させる調整信号を出力し、温度が所定温度より高い場合には、蒸気の圧力を減少させる調整信号を出力する。【００６８】
ここで、転写工程は、加熱工程によって温調プレート１６を所定温度に加熱した後に開始するので、スタンパ１７を所定時間基材５に対して加圧した場合に、基材５の溶融量を十分に確保でき、したがってスタンパ１７の凹凸パターンの転写不良の発生を確実に防止できる。
また、転写工程によって、基材５の表面近傍のみを溶融させてスタンパ１７の凹凸パターンを転写するので、例えば従来射出成形によって凹凸パターンを形成する場合に較べて短時間で成形できる。つまり、従来例えば射出成形によって凹凸パターンを形成する場合では、製品の寸法が大きくなったり製品の厚みが大きくなると、冷却に時間を要しサイクルタイムを短くすることができない。これに対し、本実施形態では、転写工程によって基材５の表面近傍のみを溶融させて凹凸パターンを転写するので、転写対象である基材５が大型化した場合や板厚が増加した場合でも、短時間で凹凸パターンの転写を行うことができ、基材５の大型化に柔軟に対応できる。【００６９】
ステップＳ１０において、スタンパ１７を基材５に対して加圧した状態で所定時間が経過した後には、ステップＳ１１に進み、コントローラ２５は、流路４１，４５に接続される蒸気用の開閉バルブ２３を閉じて加熱工程を終了する。そして、ステップＳ１２において流路４２，４６に接続される水用の開閉バルブ２３を開放し、冷却水循環装置３５から冷却用の水を供給することにより、温調プレート１６の流路１６３内に流通する流体を蒸気から水に切り換えて冷却工程を開始する。
温調プレート１６の共通の流路１６３に蒸気と水とを切り換えて流通させるので、それぞれ専用の流路を用意する必要がなく、温調プレート１６への接触面積を大きく取ることができる。したがって、加熱効率および冷却効率を向上させることができ、また、温調プレート１６およびスタンパ１７を短時間で加熱または冷却できる。【００７０】
ステップＳ１２においてスタンパ１７の冷却を開始した後、ステップＳ１３において、プレス用真空装置１８による壁部１８１内の空間の真空状態を解除し、真空工程を終了する。ここでは、既にスタンパ１７が基材５に密着し、凹凸パターンが基材５に転写されているため、これ以上真空を保持する必要がないからである。
ステップＳ１４では、温度センサ２４によって温調プレート１６の温度を検出する。温度センサ２４は温度検出信号をコントローラ２５に出力する。コントローラ２５は、この温度検出信号に基づいて流量調整器２２に制御信号を出力し、流路１６３を流通する水の流量を調整することにより、温調プレート１６の温度を制御する。
そしてステップＳ１５において、コントローラ２５は、温度センサ２４からの温度検出信号を監視し、この温度検出信号が所定温度に達したか否かを判断する。【００７１】
なお、温調プレート１６の冷却の所定温度は、基材５の材料やスタンパ１７の凹凸パターンの寸法などを勘案して適宜設定され、本実施形態では約７０℃に設定されている。
ここで、冷却工程においても、流量調整器２２が一対の温調プレート１６にそれぞれ独立して設けられているので、コントローラ２５は、一対の温調プレート１６の温度をそれぞれ独立して制御できる。したがって、温調プレート１６の温度調整を高精度に行える。つまり、一対の温調プレート１６の温度を同じに制御することにより、基材５が冷却される際の反りの発生を確実に防止できる。
また、本実施形態では、冷却工程中もスタンパ１７は所定圧力で基材５に対して押し付けられており、したがって、加圧工程は転写工程および冷却工程を通して行われ、加圧工程中に冷却工程が行われることとなる。【００７２】
ステップＳ１５において、温調プレート１６の温度が所定温度に達した場合には、ステップＳ１６に進み、コントローラ２５は、スライド駆動装置１３０にスライド１３を上昇させる駆動信号を送信する。この駆動信号に基づいてスライド駆動装置１３０は、基材５を取り外すために、スライド１３を所定の取外位置に上昇させる。
そしてステップＳ１７において、図示しないエアブロー装置によって基材５とスタンパ１７との間にエアを吹き付けることにより、基材５をスタンパ１７から剥離しやすくする。
ステップＳ１８において、コントローラ２５は、スライド駆動装置１３０にスライド１３をさらに上昇させる駆動信号を送信する。この駆動信号に基づいてスライド駆動装置１３０は、基材５を熱転写プレス機械１の外に搬出するための所定の搬出位置までスライド１３を上昇させる。【００７３】
ステップＳ１８でスライド１３が所定位置まで上昇すると、ステップＳ１９において、表面に凹凸パターンが転写された基材５（製品）をボルスタ１４上から熱転写プレス機械１の外に搬出する。
その後、ステップＳ２０において、コントローラ２５は流路４２，４６に接続された開閉バルブ２３を閉じ、冷却工程を終了する。
次のサイクルを続けて行う場合には、ステップＳ２０で開閉バルブ２３を閉じた後、流路４１，４５に接続された開閉バルブ２３を開放して蒸気を流路１６３に流通させ、加熱工程を再び開始する（ステップＳ１に戻る）。【００７４】
〔第２実施形態〕
以下、図１２および図１３に基づき、本発明の第２実施形態に係る温調プレート１６について説明する。ここで、熱転写プレス機械１および熱転写プレスシステム１００におけるその他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
前述した第１実施形態において、温調プレート１６は、その長手方向の両端にプレート部１６１に対して突出する連結部１６２を備えていた。
これに対し、本実施形態の温調プレート１６では、図１２および図１３に示すように、連結部１６２がプレート部１６１に対して突出した形状とはなっておらず、プレート部１６１の平面形状の一部として形成される点が、第１実施形態とは大きく異なる。【００７５】
このような温調プレート１６においては、図１３に示すように、プレート部１６１の板厚が第１実施形態の場合に比べ厚くなっている。この場合、温調プレート１６の熱容量が大きくなるため、第１実施形態の場合に比べて、温調プレート１６やスタンパ１７の加熱または冷却に時間を要するようになるが、その一方で、プレート部１６１の表面が流路１６３から離れることにより、プレート部１６１の表面温度が均一になるため、スタンパ１７の温度分布のばらつきによる転写不良の発生を防止できる。また、温調プレート１６の強度が上がるため、温調プレート１６の反りもより効果的に防ぐことができる。【００７６】
本実施形態の温調プレート１６は、以下の手順により製造される。なお、図１４〜図１７は、第１実施形態における製造手順の説明の場合と同様に、簡略のため模式図としている。
先ず、図１４に示すように、プレート材１６Ａの厚み方向の中心に、互いに平行な同一ピッチの貫通孔を開け、流路１６３を形成する。
次に、図１５に示すように、プレート材１６Ａの長手方向の両端部分をプレート材１６Ａの短手方向に沿ってくり貫いて、凹部１６７を形成する。
そして、図１６に示すように、各流路１６３の両端の開口部分にプラグ１６３Ａを圧入して流路１６３を機械的に封止した後、図１７に示すように、連結部１６２の凹部１６７の両側にタップ１７０を形成する。【００７７】
つまり、本実施形態の温調プレート１６は、その製造方法において、プレート材１６Ａの厚み方向の貫通孔を開ける位置と、プレート部１６１の形成のためにプレート材１６Ａの中央部分を削り出す工程がない点とが、第１実施形態とは異なる。この場合には、流路１６３の位置決めが容易になるとともに、温調プレート１６の製造工程数が減少するため、温調プレート１６の製造時間を短縮することができる。
なお、プレート部１６１の形成のためにプレート材１６Ａの中央部分を削り出す必要はないが、これとは別に、スタンパ１７の取り付けに際して、プレート部１６１の表面を若干削るまたは研磨する必要がある。これにより、スタンパ１７をプレート部１６１に密着して取り付けることができるため、温調プレート１６の表面の均一化された熱を、均一状態を保ったままスタンパ１７へ伝達することができる。【００７８】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
圧力調整手段は、温調プレートの流路の出口側および入口側の両方に設けられていたが、これに限らず、例えば図１８に示されるように、温調プレート１６の流路の入口側にのみ設けられていてもよい。あるいは、圧力調整手段は、温調プレート１６の出口側のみに設けられていてもよい。この場合には、圧力設定の正確さが多少犠牲にはなるが、圧力調整手段の設置数が少なくなるので、熱転写プレス機械の構成を簡単にできる。
流量調整手段は、温調プレートの流路の入口側のみに設けられていたが、これに限らず、例えば流路の出口側のみに設けられていてもよく、あるいは、流路の入口側および出口側の両方に設けられていてもよい。また、流量調整手段は、開閉バルブよりも上流側に配置されていたが、これに限らず例えば図１８に示されるように、開閉バルブ２３よりも下流側、つまり開閉バルブ２３と温調プレート１６との間に配置されていてもよい。
冷却工程で流路内に流通させる冷却媒体としては、必ずしも水に限らず、例えばパーフルオロポリエーテルなどのフッ素系不活性液体など、任意の冷却媒体を採用できる。また、温調プレートの冷却温度を調整する方法としては、流量調整手段によって流体の流量を調整するものに限らず、その他例えば流体の圧力や温度を調整することによって温調プレートの温度を調整する方式であってもよい。【００７９】
スタンパの温調プレートへの固定方法は、スタンパ全面が温調プレートに良好に密着するように適宜な方法を選択でき、例えばエア吸引によってスタンパを温調プレートに吸着させる場合には、例えば図１９に示されるような構造としてもよい。図１９に示されるように、温調プレート１６のプレート部１６１には、流路１６３が形成される領域の外側（短手方向両側）に、温調プレート１６の長手方向に沿って溝５２が形成されている。また、温調プレート１６の長手方向略中央には、溝５２に連通する貫通孔５１が形成されている。このような形状の温調プレート１６に、溝５２を覆うようにスタンパを設置し、貫通孔５１から溝５２を介してスタンパを吸着させてもよい。また、スタンパの大型化を図るため、スタンパの中央部分を確実に吸着させる場合には、温調プレート１６とスタンパとの間に板状のスタンパホルダを設置する。スタンパホルダには、温調プレート１６に対向する面に、短手方向に沿った溝を複数本形成し、それぞれの溝の両端を温調プレート１６の溝５２と連通させる。そしてこれらの溝に連通する貫通孔を形成し、この貫通孔を介してスタンパを吸着してもよい。この場合には、貫通孔をスタンパホルダの全面に形成できるので、スタンパを全面にわたって吸着でき、温調プレート１６との密着性が良好となる。
また、このようにスタンパホルダを用いる場合には、温調プレート１６に位置決め孔５３を形成して、スタンパホルダの温調プレート１６に対する位置決めを行うようにしてもよい。【００８０】
スタンパは、スライド下方およびボルスタ上方に設けられ、熱転写プレス機械は、基材の両面にスタンパ表面の凹凸パターンを転写するものであったが、これに限らず、例えばスタンパがスライド下方またはボルスタ上方のいずれか一方に設けられ、熱転写プレス機械が基材の片面のみに凹凸パターンを転写するものであってもよい。この場合には、凹凸パターンを転写しない側の温調プレートには、スタンパが取り付けられていなくてもよく、あるいは、基材両面における温度分布を同じくするため、温調プレートに凹凸パターンが形成されないスタンパをダミーとして取り付けてもよい。【００８１】
温調プレート１６の凹部１６７は、複数の流路１６３を互いに連通するように、温調プレート１６の短手方向に沿って連結部１６２に形成されていたが、例えば図２０に示すように、流路１６３ごとに個別の穴を形成してもよい。なお、この場合でも、マニホールド１９の凹部１９１の形状を変更することなく流体のシール性を確保することが可能ではあるが、凹部１９１における連結部１６２と接続される側の形状を温調プレート１６の凹部１６７に対応させることで、シール性をより確実なものとすることができる。【００８２】
温調プレートの流路は、その開口部分をプラグにより封止されていたが、流路からの流体の漏れを防止できるものであればよく、例えばボルトおよびシール材を用いて封止してもよい。
また、温調プレートの流路は、その加工に際し、プレート部の一端面から他端面まで貫通する貫通孔が開けられたが、他端面を貫通しない穴としてもよい。すなわち、プレート部の一端面から、他端側の連結部に設けられた凹部まで延びる穴としてもよい。この場合には、プラグの圧入等による他端面での開口部分の封止作業が不要となり、温調プレートの製造がさらに容易になる。【００８３】
温調プレートの流路は、断面略円形に形成されていたが、これに限らず略楕円形状や略矩形状、略菱形形状など、任意の断面形状に形成できる。温調プレートの流路の断面形状を矩形状や菱形とした場合には、角に丸みを形成することが望ましく、この角の形状によってプレス加工時に温調プレートにかかる応力を緩和することができる。なお、この場合において、角の丸みは半径０．５ｍｍ以上とすることが望ましい。また、温調プレートは平面形状略矩形に形成され、流路は、温調プレートの長手方向に沿って形成されていたが、これに限らず例えば流路が温調プレートの短手方向に沿って形成されていてもよい。この場合には、流路長が短くなるので、流路の形成作業を簡単にできる。また、連結部がこれに伴って長手方向両側に形成されていたが、流路が短手方向に沿って形成される場合には、連結部も温調プレートの短手方向両側に形成されることとなる。この場合には、短手方向の伸縮量が少なくなるため、スタンパのずれなどが防止できる。
スタンパの厚みや基材の厚みが十分にある場合には、温調プレートには、必ずしも対向する温調プレートに取り付けられるボルトの頭をよけるためのボルトよけ孔を形成する必要はない。【００８４】
温調プレートは、流路に流体が略Ｕ字形に流通するように構成されていたが、これに限らず、例えば流路両端に配管を接続し、全ての流路について同じ方向に流体を流通させるようにしてもよい。
温調プレートの流路は、直線状に複数本形成されるものに限らず、例えば曲線状や渦巻き状など熱伝達効率などを勘案して任意の形状を採用できる。【００８５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、液晶パネルのバックライト用導光板の製造に用いる熱転写プレス機械として利用できる他、例えば燃料電池セルのセパレータや、意匠プレートを製造するための熱転写プレス機械にも利用することができる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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