(57)【要約】【課題】フィルム構造体の裏面の転写幅の変動を抑制することができるフィルム構造体の製造方法及び装置を提供する。【解決手段】フィルム構造体の製造方法は、フィルムの表面の転写材料を第１加圧ロールによって第１転写ロールに加圧しながら第１硬化手段によって硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化工程と、フィルムの裏面の転写材料を第２加圧ロールによって第２転写ロールに加圧しながら第２硬化手段によって硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化工程と、第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、エッジ検出工程によって検出された第２硬化膜の幅方向端部からフィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、判定工程において無地幅が閾値範囲を超えると判定された場合、無地幅が閾値範囲内に収まるように第２加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する方法であって、
フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第１加圧ロールによって第１転写ロールに加圧しながら第１硬化手段によって硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化工程と、
前記フィルムの裏面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第２加圧ロールによって第２転写ロールに加圧しながら第２硬化手段によって硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化工程と、
前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、
前記エッジ検出工程によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第２加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、
を含む、フィルム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記加圧力調整工程で用いる前記第２加圧ロールによる加圧力を算出する算出工程を含む、請求項１に記載のフィルム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第１硬化膜に対する前記第２硬化膜の相対位置を検出する相対位置検出工程と、
前記相対位置検出工程によって検出された前記相対位置を、前記第２転写ロールを移動させることによって調整する位置調整工程と、を含む、請求項１又は２に記載のフィルム構造体の製造方法。
【請求項４】
前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、
前記判定工程において、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力を増大させ、
前記判定工程において、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力を減少させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記エッジ検出工程において、前記第２硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第２硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、
前記判定工程において、前記第２硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第２硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、を予め設定された閾値範囲内にあるかどうかをそれぞれ判定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力として、前記第２加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、請求項５に記載のフィルム構造体の製造方法。
【請求項７】
連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置であって、
表面に転写形状を有する第１転写ロールと、
紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第１転写ロールに加圧する第１加圧ロールと、
前記第１加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化手段と、
前記第１転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第２転写ロールと、
紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第２転写ロールに加圧する第２加圧ロールと、
前記第２加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化手段と、
前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出部と、
前記第２加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御する、フィルム構造体の製造装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記無地幅が前記閾値範囲を超えるとき、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記第２加圧ロールによる加圧力を決定する、請求項７に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項９】
前記第２転写ロールは、前記フィルムに対する相対位置を調整可能に設けられる、請求項７又は８に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１０】
前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、
前記制御部は、
前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第２加圧ロールによる加圧力を増大させ、
前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第２加圧ロールによる加圧力を減少させる、請求項７〜９のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１１】
前記エッジ検出部は、前記第２硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第２硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、
前記制御部は、前記第２硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第２硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、をそれぞれ、予め設定された閾値範囲内に収めるように前記加圧力可変機構を制御する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１２】
前記加圧力可変機構は、前記第２加圧ロールによる加圧力として、前記第２加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、請求項１１に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１３】
前記加圧力可変機構は、前記第２加圧ロールから軸方向外側に延びる軸部と、前記軸部を保持する軸受け部と、前記第２加圧ロールを前記第２転写ロールに対して相対的に移動させるように前記軸受け部を駆動させる駆動部と、を有する、請求項７〜１２のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１４】
前記加圧力可変機構は、前記軸受け部の移動を案内するガイドを備える、請求項１３に記載のフィルム構造体の製造装置。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記第２転写ロールの軸線と前記第２加圧ロールの軸線とが並ぶ方向に沿って、前記軸受け部を移動させるシリンダを有する、請求項１３又は１４に記載のフィルム構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム構造体の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（インプリント技術の背景、適用分野）
近年、ディスプレイ、照明等の商品に用いられる光学部品において、特殊光学特性を発揮するナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダーの微細形状の硬化膜を形成することが望まれている。このような硬化膜を形成することで、光の反射や回折を制御可能な従来にない新機能を発現したデバイスを実現することができる。
【０００３】
また、システムＬＳＩ等の半導体において、高集積化に伴った配線の微細化により、微細形状の硬化膜を形成することが望まれている。
【０００４】
このような微細形状の硬化膜を形成する方法として、フォトリソグラフィー技術や電子線描画技術に加えて、近年ではインプリント技術が注目されている。
【０００５】
インプリント技術とは、微細形状が予め表面に加工された型を、基材表面に塗布された樹脂に押し付けることで、微細形状が転写された硬化膜を形成する技術である。インプリント方法として、例えば、熱インプリント法、ＵＶインプリント法等がある。
【０００６】
熱インプリント法は、基板表面に塗布された熱可塑性樹脂を、ガラス転移温度以上に加熱した型を押し当てることにより、微細形状が転写された硬化膜を得る方法である。ＵＶインプリント法は、基板表面に塗布された紫外線硬化樹脂に常温の型を押し当てた状態でＵＶ光を照射することにより、微細形状が転写された硬化膜を得る方法である。
【０００７】
熱インプリント法は樹脂に関する材料の選択性が広いという利点があるが、微細形状を転写させる際に型を昇温及び降温する必要があるため、スループットが低いという欠点があった。一方、ＵＶインプリント法は、紫外線で硬化する樹脂に限定されるため、熱インプリントと比較すると材料の選択性が狭いものの、数秒〜数十秒で硬化を完了させることが可能であるため、スループットが非常に高い。熱インプリント法及びＵＶインプリント法のいずれを採用するかは、適用するデバイスにより異なるが、材料選択性に問題がない場合には、ＵＶインプリント法が量産工法として適していると考えられる。
【０００８】
さらに、対象とする基材がＰＥＴ等のフィルムである場合には、表面に微細形状が形成されたロール状の型を用いて、フィルムの送りと同時にフィルム上に微細形状を転写することで、さらなるスループットの向上が見込める。この方式は、一般的にロールトゥロールインプリント方式と呼ばれる。
【０００９】
（ＵＶロールトゥロールインプリント方式）
ＵＶインプリント法によるロールトゥロールインプリント方式によって微細形状を形成する一般的な工法について説明する（特許文献１参照）。図６は、一般的なロールトゥロールインプリント方式の概略模式図である。
【００１０】
まず、連続的に走行するフィルム（フィルム基材）１上に、ダイユニット２から転写材料３を押し出し塗布する。次に、フィルム１が、表面に転写形状（微細形状）８が形成された転写ロール４と、転写ロール４に所定の加圧力で押付けられた加圧ロール５との間を通通することで、転写ロール４の表面の転写形状８内に転写材料３が充填される。次に、転写ロール４に対してＵＶ光源６からＵＶ光を照射させることで、転写材料３は転写形状８に充填された状態で硬化を始める。最後に、フィルム１は、離型ロール７と転写ロール４との間を通過し、離型ロール７に沿って走行することで、転写ロール４から離型されて、フィルム１上に転写形状８が転写された硬化膜９が形成される。
【００１１】
この方式は、フィルム１の片側の面に硬化膜９を形成する方式であるが、昨今もう一方の面にも同様に硬化膜９を形成し、なおかつ両面の硬化膜９の相対位置を一致させるＵＶロールトゥロールインプリント技術が望まれている。
【００１２】
これに対して、フィルム１の両面に硬化膜９を形成した後、形成された硬化膜９の相対位置ズレ量を検査カメラにて検出し、転写ロール４の動作を修正することで両面の硬化膜９の相対位置ズレ量を補正する方法が活用されている。
【００１３】
フィルム１の両面の硬化膜９の相対位置ズレ量を補正して、ＵＶインプリント法によるロールトゥロールインプリント方式によって転写形状を形成する一般的な工法について説明する。図７は、硬化膜９の相対位置ズレ量の補正を行う際のロールトゥロールインプリント方式による工法の概略模式図である。
【００１４】
まず、連続的に走行するフィルム１上（表面）に、第１ダイユニット２１から第１転写材料３１を塗布する。次に、第１転写形状８１が形成された第１転写ロール４１に第１加圧ロール５１を押し付けることで、第１転写材料３１を第１転写形状８１に充填して、第１硬化手段６１からＵＶ光を照射することで、第１転写材料３１を硬化させる。さらに、第１離型ロール７１に沿ってフィルム１を走行させることで離型し、第１硬化膜９１を形成する。
【００１５】
次に、フィルム１の反対面（裏面）に、第２ダイユニット２２から第２転写材料３２を塗布する。第２転写形状８２が形成された第２転写ロール４２に第２加圧ロール５２を押し付けることで、第２転写材料３２を充填する。第２硬化手段６２からＵＶ光を照射することで、第２転写材料３２を硬化させる。さらに、第２離型ロール７２に沿ってフィルム１を走行させることで離型し、第２硬化膜９２を形成する。
【００１６】
形成された第１硬化膜９１及び第２硬化膜９２の相対位置ズレ量を、カメラ１０によって計測する。相対位置ズレ量の計測後、第２転写ロール４２の位置を調整することによって、相対位置ズレ量は低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第４９７６８６８号公報
【特許文献２】特許第４７４２７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、第２転写ロール４２が位置補正動作を行うことによる弊害がある。つまり、第２転写ロール４２と第２加圧ロール５２とが接触している部位（ニップ部）の面圧が不均一になることである。
【００１９】
一方、シート状の被加工体を一対のロールでプレスし、表面に凹凸を形成するエンボス加工装置の技術分野では、加圧ロール両端に加わる加圧力をそれぞれ独立して調整して、加圧ロールの軸線方向の面圧を均一にする方法が知られている（特許文献２参照）。
【００２０】
しかしながら、先行技術文献に示すエンボス加工装置で用いられている面圧を均一にする方法をＵＶロールトゥロールインプリントに適用するだけでは硬化膜の転写幅の変動を抑制することは困難である。
【００２１】
当初は、ニップ部での面圧の不均一さが転写幅変動の要因と想定されていた。しかしながら、本発明者らが鋭意検証を重ねた結果、面圧を均一にする構成を適用するだけでは転写幅が一時的に拡大したり縮小したりする現象は抑制できなかった。
【００２２】
これは、ニップ部での転写材料の液だまりが転写ロールの位置補正動作によって動かされること、及びニップ部に進入するフィルムのテンションを変動させることによって、裏面の転写幅の変動が発生すると考えられるためである。
【００２３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、フィルムの両面に転写形状が転写された硬化膜を形成したフィルム構造体を製造するロールトゥロール式インプリント工法において、裏面の転写幅の変動を抑制できる製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明のフィルム構造体の製造方法は、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する方法であって、フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第１加圧ロールによって第１転写ロールに加圧しながら第１硬化手段によって硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化工程と、前記フィルムの裏面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第２加圧ロールによって第２転写ロールに加圧しながら第２硬化手段によって硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化工程と、前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第２加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、を含む。
【００２５】
本発明のフィルム構造体の製造装置は、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置であって、表面に転写形状を有する第１転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第１転写ロールに加圧する第１加圧ロールと、前記第１加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化手段と、前記第１転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第２転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第２転写ロールに加圧する第２加圧ロールと、前記第２加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化手段と、前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出部と、前記第２加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置によれば、フィルム構造体の裏面の転写幅の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態におけるフィルム構造体の製造装置の概略斜視図
【図２】本発明の実施の形態における加圧力可変機構を示す概略斜視図
【図３Ａ】本発明の実施の形態における第２転写ロールの移動方向を示す模式図
【図３Ｂ】本発明の実施の形態における第２転写ロールの移動方向を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態におけるフィルム及び第２硬化膜の幅寸法を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態における第２加圧ロールの制御のフローチャート
【図６】一般的な片面ＵＶロールトゥロールインプリント方式の概略図
【図７】一般的な両面ＵＶロールトゥロールインプリント方式の概略図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の第１態様によれば、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する方法であって、フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第１加圧ロールによって第１転写ロールに加圧しながら第１硬化手段によって硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化工程と、前記フィルムの裏面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第２加圧ロールによって第２転写ロールに加圧しながら第２硬化手段によって硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化工程と、前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第２加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、を含む、フィルム構造体の製造方法を提供する。
【００２９】
本発明の第２態様によれば、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記加圧力調整工程で用いる前記第２加圧ロールによる加圧力を算出する算出工程を含む、第１態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。
【００３０】
本発明の第３態様によれば、前記第１硬化膜に対する前記第２硬化膜の相対位置を検出する相対位置検出工程と、前記相対位置検出工程によって検出された前記相対位置を、前記第２転写ロールを移動させることによって調整する位置調整工程と、を含む、第１態様又は２態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。
【００３１】
本発明の第４態様によれば、前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、前記判定工程において、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力を増大させ、前記判定工程において、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力を減少させる、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。
【００３２】
本発明の第５態様によれば、前記エッジ検出工程において、前記第２硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第２硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、前記判定工程において、前記第２硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第２硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、を予め設定された閾値範囲内にあるかどうかをそれぞれ判定する、第１態様から第４態様のいずれか１つに記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。
【００３３】
本発明の第６態様によれば、前記加圧力調整工程において、前記第２加圧ロールによる加圧力として、前記第２加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、第５態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。
【００３４】
本発明の第７態様によれば、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置であって、表面に転写形状を有する第１転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第１転写ロールに加圧する第１加圧ロールと、前記第１加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第１硬化膜を形成する第１硬化手段と、前記第１転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第２転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第２転写ロールに加圧する第２加圧ロールと、前記第２加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第２硬化膜を形成する第２硬化手段と、前記第２硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出部と、前記第２加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第２硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御する、フィルム構造体の製造装置を提供する。
【００３５】
本発明の第８態様によれば、前記制御部は、前記無地幅が前記閾値範囲を超えるとき、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記第２加圧ロールによる加圧力を決定する、第７態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００３６】
本発明の第９態様によれば、前記第２転写ロールは、前記フィルムに対する相対位置を調整可能に設けられる、第７態様又は第８態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００３７】
本発明の第１０態様によれば、前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、前記制御部は、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第２加圧ロールによる加圧力を増大させ、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第２加圧ロールによる加圧力を減少させる、第７態様から第９態様のいずれか１つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００３８】
本発明の第１１態様によれば、前記エッジ検出部は、前記第２硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第２硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、前記制御部は、前記第２硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第２硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、をそれぞれ、予め設定された閾値範囲内に収めるように前記加圧力可変機構を制御する、第７態様から第１０態様のいずれか１つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００３９】
本発明の第１２態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記第２加圧ロールによる加圧力として、前記第２加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、第１１態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００４０】
本発明の第１３態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記第２加圧ロールから軸方向外側に延びる軸部と、前記軸部を保持する軸受け部と、前記第２加圧ロールを前記第２転写ロールに対して相対的に移動させるように前記軸受け部を駆動させる駆動部と、を有する、第７態様から第１２態様のいずれか１つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００４１】
本発明の第１４態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記軸受け部の移動を案内するガイドを備える、第１３態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００４２】
本発明の第１５態様によれば、前記駆動部は、前記第２転写ロールの軸線と前記第２加圧ロールの軸線とが並ぶ方向に沿って、前記軸受け部を移動させるシリンダを有する、第１３態様又は第１４態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。
【００４３】
（実施の形態）
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００４４】
まず、図１〜図３Ｂを用いて本実施の形態のフィルム構造体の製造装置Ｄ１の構成を説明する。図１は、本実施の形態のフィルム構造体の製造装置Ｄ１の概略斜視図である。図２は、加圧力可変機構５０を示す概略斜視図である。図３Ａ及び図３Ｂは、第２転写ロール４２の移動方向を示す模式図である。
【００４５】
本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１は、連続走行するフィルム（フィルム基材）１の両面に転写材料３１，３２を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置である。フィルム１の両面には硬化膜９１，９２が形成される。転写材料３１，３２は、硬化膜９１，９２の材料である。本実施の形態では、転写材料３１，３２は、紫外線硬化樹脂を含む。
【００４６】
図１に示すように、製造装置Ｄ１は、ダイユニット２１，２２と、コーティングロール１１，１２と、転写ロール４１，４２と、加圧ロール５１，５２と、硬化手段６１，６２と、離型ロール７１，７２と、エッジ検出部１００とを備える。さらに、図２に示すように、製造装置Ｄ１は、加圧力可変機構５０と、制御部Ｃ１とを備える。
【００４７】
ダイユニット２１，２２は、それぞれ、転写材料３１，３２をフィルム１に塗布するユニットである。第１ダイユニット２１は第１転写材料３１をフィルム１の表面に塗布し、第２ダイユニット２２は第２転写材料３２をフィルム１の裏面に塗布する。
【００４８】
コーティングロール１１，１２は、それぞれ、ダイユニット２１，２２との間でフィルム１を挟んで、転写材料３１，３２をフィルム１にコーティング（塗布）するためのローラである。第１コーティングロール１１は第１ダイユニット２１との間でフィルム１を挟み、第２コーティングロール１２は第２ダイユニット２２との間でフィルム１を挟む。
【００４９】
転写ロール４１，４２は、それぞれ、転写材料３１，３２に転写形状８１，８２を転写するローラ（ロール型）である。第１転写ロール４１及び第２転写ロール４２には、表面（円筒外周面）において転写形状（微細形状）８１，８２が形成される。第１転写ロール４１は第１転写材料３１に転写形状８１を転写し、第２転写ロール４２は第２転写材料３２に転写形状８２を転写する。
【００５０】
第１転写ロール４１は第１ダイユニット２１及び第１コーティングロール１１の下流側に配置され、第２転写ロール４２はダイユニット２２及びコーティングロール１２の下流側に配置される。第２転写ロール４２は、第１転写ロール４１よりも下流側に配置される。
【００５１】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２転写ロール４２は、フィルム１（図１）に対する相対位置を調整可能に設けられる。図３Ａに示すように、第２転写ロール４２は、例えば、軸線方向（幅方向）に移動可能に設けられる。図３Ｂに示すように、第２転写ロール４２は、例えば、第２転写ロール４２の軸線を傾斜させる方向に移動可能に設けられる。なお、図示を省略しているが、製造装置Ｄ１には、第２転写ロール４２を移動させる移動部（駆動部）が設けられる。
【００５２】
図１に示すように、加圧ロール５１，５２は、それぞれ、転写材料３１，３２が塗布されたフィルム１を転写ロール４１，４２に加圧するローラである。第１加圧ロール５１は、第１転写材料３１が塗布されたフィルム１の表面（第１主面）を第１転写ロール４１に加圧する。第２加圧ロール５２は、第２転写材料３２が塗布されたフィルム１の裏面（第２主面）を第２転写ロール４２に加圧する。
【００５３】
転写材料３１，３２の充填性を向上させるために、第１加圧ロール５１及び第２加圧ロール５２は、例えば弾力性のあるウレタンゴム等の弾性体であってもよい。
【００５４】
第１加圧ロール５１は第１転写ロール４１に対して外周面が対向するように設けられ、第２加圧ロール５２は第２転写ロール４２に対して外周面が対向するように設けられる。
【００５５】
硬化手段６１，６２は、それぞれ、転写材料３１，３２を硬化させる手段である。本実施の形態では、硬化手段６１，６２は、それぞれ、転写材料３１，３２に対して紫外線（ＵＶ光）を照射するＵＶ照射部（ＵＶ光源）である。第１硬化手段６１は、第１加圧ロール５１によって加圧されている第１転写材料３１を紫外線によって硬化させて第１硬化膜９１を形成する。第２硬化手段６２は、第２加圧ロール５２によって加圧されている第２転写材料３２を紫外線によって硬化させて第２硬化膜９２を形成する。
【００５６】
離型ロール７１，７２は、それぞれ、転写ロール４１，４２から硬化膜９１，９２を離すローラである。第１離型ロール７１は第１転写ロール４１から第１硬化膜９１を離し、第２離型ロール７２は第２転写ロール４２から第２硬化膜９２を離す。
【００５７】
なお、第１加圧ロール５１の上流側及び第２離型ロール７２の下流側には、フィルム１に一定の張力を印加させる構成を有している（図示略）。また、本実施の形態では、フィルム１の搬送速度は、第１転写ロール４１及び第２転写ロール４２を駆動するモータで制御され、その他のロールは従動する構成となっている。
【００５８】
エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置を検出する部材である。本実施の形態では、エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。
【００５９】
さらに、エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２及びフィルム１の幅方向端部の位置を捉えて、第２硬化膜９２とフィルム１との間の幅として、図４に示す「無地幅」Ｗ３，Ｗ４を測定する。エッジ検出部１００は、例えば、第２硬化膜９２の端部近傍を数１０ｍｍ角の広範囲で監視する。エッジ検出部１００は、フィルム１の裏面側に設けられる。エッジ検出部１００は、例えば、画像認識機能を備えたカメラであってもよい。
【００６０】
ここで、図４を用いて、無地幅Ｗ３，Ｗ４について説明する。図４は本発明の実施の形態におけるフィルム１及び第２硬化膜９２の幅寸法を示す平面図である。
【００６１】
図４に示すように、フィルム１において第２硬化膜９２が形成されていない無地部９３，９４が、幅方向一端部及び幅方向他端部（紙面右側及び紙面左側）に形成される。無地幅Ｗ３，Ｗ４は、フィルム１の両端の幅寸法であるフィルム幅（原反幅）Ｗ１から第２硬化膜９２の両端の幅寸法である転写幅Ｗ２を差し引いた片側の幅寸法である。すなわち、無地幅（第１無地幅）Ｗ３は、第２硬化膜９２の幅方向一端部からフィルム１の幅方向一端部までの無地部（第１無地部）９３の幅である。無地幅（第２無地幅）Ｗ４は、第２硬化膜９２の幅方向他端部からフィルム１の幅方向他端部までの無地部（第２無地部）９４の幅である。本実施の形態では、無地幅Ｗ３及び無地幅Ｗ４は、同じ値に設定される。
【００６２】
加圧力可変機構５０（図２）は、第２加圧ロール５２による加圧力を可変とする機構である。本実施の形態では、加圧力可変機構５０は、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
【００６３】
本実施の形態では、加圧力可変機構５０は、軸部５３と、軸受け部５４と、ロードセル５５と、駆動部５６と、ガイド５７とを有する。本実施の形態では、加圧力可変機構５０は、第２加圧ロール５２の幅方向両端部において独立して設けられる。これにより、加圧力可変機構５０は、左右独立して制御部Ｃ１によって制御される。
【００６４】
軸部５３は、第２加圧ロール５２から軸方向外側に延びる部材である。軸部５３は、例えば、第２加圧ロール５２の両端にねじで連結された棒状部材である。軸受け部５４は、軸部５３を保持する部材である。具体的には、軸受け部５４は、軸部５３を回転可能に保持する部材である。軸受け部５４は、軸部５３の先端部をクランプして自由に回転させる。ロードセル５５は、軸受け部５４への加圧方向（Ｘ１）における加圧力を検知する部材である。ロードセル５５は、軸受け部５４の加圧される面の加圧力を検知する。
【００６５】
駆動部５６は、軸受け部５４を駆動させる部材である。駆動部５６は、軸受け部５４を前後方向Ｘ１に移動させる。これにより、駆動部５６は、第２加圧ロール５２を第２転写ロール４２に対して相対的に前後方向Ｘ２に移動させる。駆動部５６は、前後方向に沿って、軸受け部５４を移動させる。駆動部５６は、ロードセル５５の中心を押し込む位置に連結される。駆動部５６は、例えばシリンダ（エアシリンダ）である。ここで、前後方向とは、第２転写ロール４２の軸線と第２加圧ロール５２の軸線とが並ぶ方向である。
【００６６】
ガイド（摺動部）５７は、軸受け部５４の移動を案内する部材である。ガイド５７は、例えば、前後方向に延びる板状部材である。ガイド５７は、第２加圧ロール５２の軸線と第２転写ロール４２の軸線とを通る面に平行な方向に、軸受け部５４をスライドさせる。ガイド５７は、軸受け部５４の下方に設けられる。
【００６７】
制御部Ｃ１は、製造装置Ｄ１の各構成部材の運転を制御する部材である。制御部Ｃ１は、例えば、マイクロコンピュータ等である。制御部Ｃ１は、加圧力可変機構５０を制御することで、第２加圧ロール５２による加圧力を制御することができる。制御部Ｃ１は、第２加圧ロール５２による加圧力を変化させることで、第２硬化膜９２の幅、すなわち無地幅Ｗ３，Ｗ４を変化させることができる。
【００６８】
次に、フィルム構造体の製造方法について説明する。
【００６９】
まず、フィルム１が製造装置Ｄ１の上流側から搬送される。フィルム１はコーティングロール１１とダイユニット２１との間に挟まれる。このとき、ダイユニット２１は、フィルム１の片側の面（第１主面）に転写材料３１を塗布する（第１塗布工程）。
【００７０】
次に、フィルム１は、転写材料３１が第１転写ロール４１側に配置されるように、第１転写ロール４１と第１加圧ロール５１との間に挟まれる。第１加圧ロール５１は、フィルム１を第１転写ロール４１に加圧することで、転写形状８１に転写材料３１を充填する（第１転写工程）。
【００７１】
次に、第１硬化工程ＳＴ１０を行う。具体的には、フィルム１の表面に塗布された第１転写材料３１を、第１加圧ロール５１によって第１転写ロール４１に加圧しながら第１硬化手段６１によって硬化させる。言い換えると、第１硬化手段６１が、第１転写ロール４１に充填された第１転写材料３１を硬化させつつフィルム１に接着する。これによって、第１転写材料３１は、第１転写形状８１が転写された状態で硬化した第１硬化膜９１となる。
【００７２】
次に、第１離型ロール７１が、第１硬化膜９１が硬化されたフィルム１を、第１転写ロール４１から離す（第１離型工程）。
【００７３】
次に、フィルム１は、第２コーティングロール１２と第２ダイユニット２２との間に挟まれる。このとき、第２ダイユニット２２は、フィルム１の他方の面（第２主面）、すなわち第１硬化膜９１を有しない面に第２転写材料３２を塗布する（第２塗布工程）。
【００７４】
次に、フィルム１は、第２転写材料３２が第２転写ロール４２側に配置されるように、第２転写ロール４２と第２加圧ロール５２との間に挟まれる。第２加圧ロール５２は、フィルム１を第２転写ロール４２に加圧することで、第２転写形状８２に第２転写材料３２を充填する（第２転写工程）。
【００７５】
次に、第２硬化工程ＳＴ２０を行う。具体的には、フィルム１の裏面に塗布された第２転写材料３２を、第２加圧ロール５２によって第２転写ロール４２に加圧しながら第２硬化手段６２によって硬化させる。言い換えると、第２硬化手段６２が、第２転写ロール４２に充填された第２転写材料３２を硬化させつつフィルム１に接着する。これによって、第２転写材料３２は、第２転写形状８２が転写された状態で硬化した第２硬化膜９２となる。
【００７６】
次に、第２離型ロール７２が、第２硬化膜９２が硬化されたフィルム１を、第２転写ロール４２から離型させる（第２離型工程）。
【００７７】
次に、相対位置検出工程ＳＴ３０を行う。相対位置検出工程ＳＴ３０において、第１硬化膜９１に対する第２硬化膜９２の相対位置を検出する。具体的には、相対位置検出工程ＳＴ３０において、フィルム１の幅方向において、第１硬化膜９１と第２硬化膜９２との相対位置ズレ量を検出する。
【００７８】
次に、位置調整工程ＳＴ４０を行う。位置調整工程ＳＴ４０において、第２転写ロール４２を移動させることによって、相対位置検出工程ＳＴ３０によって検出された当該相対位置を、相対位置ズレ量を減らすように調整する。
【００７９】
次に、エッジ検出工程ＳＴ５０を行う。エッジ検出工程ＳＴ５０において、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置を検出する。本実施の形態では、エッジ検出工程ＳＴ５０において、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置として、第２硬化膜９２の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。同時に、フィルム１の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。これにより、フィルム１の幅方向端部と第２硬化膜９２の幅方向端部との差分を算出して、無地幅Ｗ３，Ｗ４を検出する。
【００８０】
次に、判定工程ＳＴ６０を行う。判定工程ＳＴ６０において、エッジ検出工程ＳＴ５０によって検出された無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２内にあるかどうかを判定する。本実施の形態では、判定工程ＳＴ６０において、無地幅Ｗ３と無地幅Ｗ４とを予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２内にあるかどうかをそれぞれ判定する。すなわち、無地幅Ｗ３がＷ５以上Ｗ６以下であるかどうかと、無地幅Ｗ４がＷ７以上Ｗ８以下であるかどうかとをそれぞれ判定する。
【００８１】
ここで、閾値範囲Ａ１，Ａ２は、予め設定される許容可能な無地幅Ｗ３，Ｗ４の範囲である。閾値範囲Ａ１，Ａ２は、上限値（上限無地幅）Ｗ６，Ｗ８と、下限値（下限無地幅）Ｗ５，Ｗ７とを含む。図４の破線で示すように、閾値範囲Ａ１，Ａ２の最大値が上限値Ｗ６，Ｗ８であって、閾値範囲Ａ１，Ａ２の最小値が下限値Ｗ５，Ｗ７である。本実施の形態では、上限値（第１上限値）Ｗ６及び上限値（第２上限値）Ｗ８は同じ値に設定され、下限値（第１下限値）Ｗ５及び下限値（第２下限値）Ｗ７は同じ値に設定される。
【００８２】
次に算出工程ＳＴ７０を行う。具体的には、判定工程ＳＴ６０において無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、無地幅Ｗ３，Ｗ４において閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えたズレ幅に基づいて、加圧力調整工程ＳＴ８０で用いる第２加圧ロール５２による加圧力を算出する。
【００８３】
具体的には、第２加圧ロール５２による加圧力は、第２硬化膜９２の幅方向端部の増減と第２加圧ロール５２による加圧力の増減との相関関係を用いて、当該ズレ幅から算出される。ここで、相関関係とは、例えば、第２加圧ロール５２による加圧力を増加させるにつれて無地幅Ｗ３，Ｗ４が小さくなり、第２加圧ロール５２による加圧力を減少させるにつれて無地幅Ｗ３，Ｗ４が大きくなるような関係である。
【００８４】
制御部Ｃ１は、無地幅Ｗ３と無地幅Ｗ４とを、それぞれ、予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めるように加圧力可変機構５０を制御する。すなわち、制御部Ｃ１は、無地幅Ｗ３がＷ５以上Ｗ６以下で、無地幅Ｗ４がＷ７以上Ｗ８以下になるように、加圧力可変機構５０を制御する。
【００８５】
次に、加圧力調整工程ＳＴ８０を行う。加圧力調整工程ＳＴ８０では、判定工程ＳＴ６０において無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収まるように第２加圧ロール５２による加圧力を調整する。第２加圧ロール５２による加圧力の調整は、制御部Ｃ１が加圧力可変機構５０を制御することによって行われる。
【００８６】
判定工程ＳＴ６０において、無地幅Ｗ３，Ｗ４が上限値Ｗ６，Ｗ８を上回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力を増大させる。判定工程ＳＴ６０において、無地幅Ｗ３，Ｗ４が下限値Ｗ５，Ｗ７を下回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力を減少させる。第２加圧ロール５２による加圧力の増減は、制御部Ｃ１が加圧力可変機構５０を制御することによって行われる。
【００８７】
本実施の形態では、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力として、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。具体的には、制御部Ｃ１が、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側において独立して設けられた加圧力可変機構５０によって、それぞれの加圧力を独立して調整する。
【００８８】
以上のような工程を行って、フィルム構造体を製造する。
【００８９】
次に、フィルム１の両面に第１硬化膜９１及び第２硬化膜９２を転写する基本動作について詳細に説明する。
【００９０】
図１に示す矢印Ａの方向から巻き出されたフィルム１の片側の面（表面）に第１ダイユニット２１によって第１転写材料３１が塗布された後、第１加圧ロール５１と所定の速度で回転している第１転写ロール４１との間を加圧されながら通過する。その際、第１転写ロール４１の表面に充填された第１転写材料３１は、第１硬化手段６１から照射された紫外線によって硬化しつつ、フィルム１の片側の面に第１転写ロール４１の第１転写形状８１が転写され第１硬化膜９１が形成される。
【００９１】
その後、フィルム１は第１転写ロール４１の下流側の所定の位置に近接して配置された第１離型ロール７１に他方の面を当接させながら通過する。その際、第１転写ロール４１及び第２加圧ロール５２の間に作用する張力と、第１離型ロール７１がフィルム１を他方の面（裏面）から押し込む力とにより、第１硬化膜９１が第１転写ロール４１から離れる。
【００９２】
フィルム１は、第２加圧ロール５２に巻かれた状態のまま、その直下でフィルム１の他方の面に第２ダイユニット２２によって、第２転写材料３２が塗布される。その後、フィルム１は、第２加圧ロール５２と、所定の速度で回転している第２転写ロール４２との間を加圧されながら通過する。その際、第２転写ロール４２の表面に充填された第２転写材料３２は第２硬化手段６２から照射された紫外線によって硬化しつつ、フィルム１の他方の面に第２転写ロール４２の第２転写形状８２が転写され第２硬化膜９２が形成される。
【００９３】
また、このとき同時に、位置調整工程ＳＴ４０にて、第１転写形状８１が片側の面に形成された第１硬化膜９１と、第２硬化膜９２との相対位置が一致するように、第２転写ロール４２は例えば幅方向や上下方向等へのアライメント動作（図３Ａ及び図３Ｂ）も行う。その移動量は、相対位置検出工程ＳＴ３０によって製造装置Ｄ１の下流側に設置されたカメラ（図示せず）から検出された相対位置ズレ量から算出される。
【００９４】
その後、フィルム１は、第２転写ロール４２の下流側の所定の位置に近接して配置された第２離型ロール７２に片側の面（表面）を当接させながら通過する。その際、第２転写ロール４２と下流側に設けられたテンションロール（図示せず）との間に作用する張力と、第２離型ロール７２がフィルム１を片側の面から押し込む力とにより、第２硬化膜９２が第２転写ロール４２から離型し、矢印Ｂの方向へ搬送される。
【００９５】
次に、第２加圧ロール５２の基本動作について図２を用いて詳細に説明する。
【００９６】
第２加圧ロール５２による加圧力を増加させるときは、まず駆動部（エアシリンダ）５６に所定の空気圧を与える。このことで、図２の矢印に示す方向に軸受け部５４が押圧され、軸受け部５４がガイド５７を案内にして前進する。すると、第２加圧ロール５２、軸部５３、及び軸受け部５４が一体となって第２転写ロール４２に接触し、第２転写ロール４２が押圧される。
【００９７】
第２加圧ロール５２による加圧力を減少させるときは、上記とは逆に、駆動部（エアシリンダ）５６の空気圧を下げれば良い。このことで、軸受け部５４がガイド５７を案内にして後退し、第２転写ロール４２への押圧が小さくなる。
【００９８】
上記加圧力の変動は、第２加圧ロール５２の両側のそれぞれで独立して行うことができる。そのため、第２加圧ロール５２の軸線及び第２転写ロール４２の軸線は、上下方向では同一面上に存在するが、上から見たとき平行でない状態が存在する。
【００９９】
次に、エッジ検出部１００及び第２加圧ロール５２を用いた加圧力調整の基本動作について図５を用いて説明する 。図５は、第２加圧ロール５２の制御のフローチャートである。
【０１００】
まず、両面インプリント開始後、エッジ検出工程ＳＴ５０において、エッジ検出部１００を用いて無地幅Ｗ３，Ｗ４を測定する。
【０１０１】
次に、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が予め設定した閾値範囲（許容範囲）Ａ１，Ａ２に入るかどうかを判定する。具体的には、無地幅の測定値Ｗ３がＷ５以上Ｗ６以下であるかどうかと、無地幅の測定値Ｗ４がＷ７以上Ｗ８以下であるかどうかとを判定する。
【０１０２】
無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２に入る場合、加圧力の調整を行わず、第２加圧ロール５２の加圧力は維持される。無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を外れる場合、加圧力の調整が働く仕組みになっている。例えば、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が下限値Ｗ５，Ｗ７より小さい場合は加圧力を減少させる方向に、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が上限値Ｗ６，Ｗ８より大きい場合は加圧力を増加させていく方向に、第２加圧ロール５２が制御される。
【０１０３】
加圧力の調整が行われる場合、まず、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４と閾値範囲Ａ１，Ａ２との差分を算出する。具体的には、無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２の下限値Ｗ５，Ｗ７よりも小さいとき、無地幅Ｗ３，Ｗ４と下限値Ｗ５，Ｗ７との差分（Ｗ５−Ｗ３、Ｗ７−Ｗ４）を算出する。無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２の上限値Ｗ６，Ｗ８よりも大きいとき、無地幅Ｗ３，Ｗ４と上限値Ｗ６，Ｗ８との差分（Ｗ３−Ｗ６、Ｗ４−Ｗ８）を算出する。
【０１０４】
次に、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４と閾値範囲Ａ１，Ａ２との差分に相当する加圧力（加圧調整力）Ｆ０を算出する。本実施の形態では、加圧力別の無地幅Ｗ３，Ｗ４の結果が予め測定される。当該結果を用いて、例えば、無地幅Ｗ３，Ｗ４を幅１ｍｍ増減させるための加圧力Ｆ１が予め算出される。加圧力Ｆ０は、加圧力Ｆ１を無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４と閾値範囲Ａ１，Ａ２との差分に乗じて算出される。
【０１０５】
次に、算出された加圧力Ｆ０をロードセル５５の設定値に置換することで、加圧力を制御する空気圧が変更される。これにより、第２加圧ロール５２におけるニップ部の加圧力が変更され、第２硬化膜９２の幅方向端部（エッジ）が移動する。
【０１０６】
次に、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が予め設定した閾値範囲Ａ１，Ａ２に入るかどうかを再判定する。無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２に入る場合、加圧力の再調整を行わず、修正後の第２加圧ロール５２の加圧力は維持される。無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を外れる場合は、無地幅の測定値Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２に入ると判定されるまで、以上のような動作を繰り返し行う。これにより、無地幅Ｗ３，Ｗ４が上限値Ｗ６，Ｗ８及び下限値Ｗ５，Ｗ７の範囲を維持できるようになる。
【０１０７】
次に、本実施の形態における第１の特徴について説明する。本実施の形態の第１の特徴は、第２硬化膜９２の一方の無地幅Ｗ３，Ｗ４の変動を第２加圧ロール５２の一方の加圧力で制御することである。
【０１０８】
一般的なＵＶロールトゥロールインプリント方式では硬化膜の無地幅は、主に、供給される転写材料の塗布量及び粘度と、加圧ロール全体の加圧力とで決定され、かつ両端で均等に変化するのが通常である。
【０１０９】
塗布量で制御する場合、ダイユニットのノズル先端の開口部を部分的に変形させる手法等が考えられる。しかし、この場合、ダイユニットの構成が複雑になり設備コストが上がるだけでなく、ダイユニット内部の流動が安定するまでの時間がかかるので、調整時の応答性が低いという欠点がある。また、転写材料の粘度で調整する場合、部分的に粘度を調整する添加剤を噴霧する手法等が考えられる。しかし、硬化膜の品質に直結するため、添加剤の選定は容易ではない。
【０１１０】
一方、本実施の形態の第２加圧ロール５２を片側ずつ加圧する手法を用いることで、導入が容易になり応答性も早くなる。つまり、図２に示すような構成にすることで第２加圧ロール５２の両端を分割して前後させる機構の低コスト化が容易になるだけでなく、瞬時に動作する空気圧でニップ部の第２転写材料３２の流動のみ変化させるため応答性が早くなる。
【０１１１】
かかる構成によれば第２硬化膜９２の一方の無地幅Ｗ３，Ｗ４の変動を容易にかつ素早く制御できるので、設備の低コスト化や品質ロス削減が可能になる。
【０１１２】
次に、本実施の形態における第２の特徴について説明する。本実施の形態の第２特徴は、第２硬化膜９２の無地幅Ｗ３，Ｗ４の変動を監視するエッジ検出部１００を備えたことである。
【０１１３】
前述のように一般的なＵＶロールトゥロールインプリント方式では硬化膜の無地幅は両端で均等に変化するのが常である。しかしながら、本発明の実施の形態では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２転写ロール４２が第２加圧ロール５２の軸線方向に対して傾斜したり、平行移動する位置補正動作を行っている。このため、第２加圧ロール５２の回転振れが加わるとニップ部の液だまりが片側に移動しやすくなる。さらに、第２転写ロール４２と直前の第２コーティングロール１２との距離が変化することで、フィルム１の両端にかかるテンションが不安定になりやすい。この結果、無地幅Ｗ３，Ｗ４の変動は予測困難となり得る。
【０１１４】
しかしながら、本実施の形態のエッジ検出部１００を備えることで、無地幅Ｗ３，Ｗ４の変動を常時監視することができる。このため、前述の第２加圧ロール５２の分割制御と組み合わせることで、第２硬化膜９２の品質を大幅に改善できる。
【０１１５】
かかる構成によれば、第２硬化膜９２の変動を瞬時に捉えて装置の制御系にフィードバックできるので大幅な品質ロス削減が可能になる。
【０１１６】
本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、以下の効果を奏することができる。
【０１１７】
本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法は、連続走行するフィルム１の両面に転写材料３１，３２を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する方法である。フィルム構造体の製造方法は、第１硬化工程ＳＴ１０と、第２硬化工程ＳＴ２０と、エッジ検出工程ＳＴ５０と、判定工程ＳＴ６０と、加圧力調整工程ＳＴ８０とを含む。第１硬化工程ＳＴ１０は、フィルム１の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料３１を、第１加圧ロール５１によって第１転写ロール４１に加圧しながら第１硬化手段６１によって硬化させて第１硬化膜９１を形成する工程である。第２硬化工程ＳＴ２０は、フィルム１の裏面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料３２を、第２加圧ロール５２によって第２転写ロール４２に加圧しながら第２硬化手段６２によって硬化させて第２硬化膜９２を形成する工程である。エッジ検出工程ＳＴ５０は、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置を検出する工程である。判定工程ＳＴ６０は、エッジ検出工程ＳＴ５０によって検出された第２硬化膜９２の幅方向端部からフィルム１の一方側の幅方向端部までの無地幅Ｗ３，Ｗ４が、予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２内にあるかどうかを判定する工程である。加圧力調整工程ＳＴ８０は、判定工程ＳＴ６０において無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収まるように第２加圧ロール５２による加圧力を調整する工程である。
【０１１８】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１は、連続走行するフィルム１の両面に転写材料３１，３２を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置である。製造装置Ｄ１は、第１転写ロール４１と、第１加圧ロール５１と、第１硬化手段６１と、第２転写ロール４２と、第２加圧ロール５２と、第２硬化手段６２と、エッジ検出部１００と、加圧力可変機構５０と、制御部Ｃ１とを備える。第１転写ロール４１は、表面に転写形状８１を有する。第１加圧ロール５１は、紫外線硬化樹脂を含む転写材料３１が塗布されたフィルム１の表面を第１転写ロール４１に加圧する。第１硬化手段６１は、第１加圧ロール５１によって加圧されている転写材料３１を硬化させて第１硬化膜９１を形成する。第２転写ロール４２は、第１転写ロール４１よりも下流側に配置され、表面に転写形状８２を有する。第２加圧ロール５２は、紫外線硬化樹脂を含む転写材料３２が塗布されたフィルム１の裏面を第２転写ロール４２に加圧する。第２硬化手段６２は、第２加圧ロール５２によって加圧されている転写材料３２を硬化させて第２硬化膜９２を形成する。エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置を検出する。加圧力可変機構５０は、第２加圧ロール５２による加圧力を可変とする機構である。制御部Ｃ１は、検出された第２硬化膜９２の幅方向端部からフィルム１の一方側の幅方向端部までの無地幅Ｗ３，Ｗ４が予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えるとき無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収まるように加圧力可変機構５０を制御する。
【０１１９】
この製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、加圧力調整工程ＳＴ８０において、加圧力可変機構５０によって第２加圧ロール５２による加圧力を調整することで、無地幅Ｗ３，Ｗ４を閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。このため、裏面の転写幅の変動を抑制できる。
【０１２０】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、算出工程ＳＴ７０を含む。算出工程ＳＴ７０は、判定工程ＳＴ６０において無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、無地幅Ｗ３，Ｗ４において閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えたズレ幅に基づいて、第２加圧ロール５２による加圧力を算出する工程である。
【０１２１】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、前記制御部Ｃ１は、無地幅Ｗ３，Ｗ４が閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えるとき、無地幅Ｗ３，Ｗ４において閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えたズレ幅に基づいて、第２加圧ロール５２による加圧力を決定する。
【０１２２】
この製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、ズレ幅から、無地幅Ｗ３，Ｗ４を閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる加圧力を算出することができるため、無地幅Ｗ３，Ｗ４をより容易に閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、相対位置検出工程ＳＴ３０と、位置調整工程ＳＴ４０とを含む。相対位置検出工程ＳＴ３０は、第１硬化膜９１に対する第２硬化膜９２の相対位置を検出する工程である。位置調整工程ＳＴ４０は、相対位置検出工程ＳＴ３０によって検出された相対位置を、第２転写ロール４２を移動させることによって調整する工程である。
【０１２４】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、第２転写ロール４２は、フィルム１に対する相対位置を調整可能に設けられる。
【０１２５】
この製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、第１硬化膜９１に対する第２硬化膜９２の相対位置を調整することができるため、第１硬化膜９１と第２硬化膜９２との相対位置ズレ量をなくすことができる。この結果、フィルム１の両面の転写品質や硬化膜９１，９２の相対位置精度を確保しつつ、フィルム１の裏面の転写幅の変動を抑制できる。
【０１２６】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、閾値範囲Ａ１，Ａ２は、上限値Ｗ６，Ｗ８と、下限値Ｗ５，Ｗ７とを含む。判定工程ＳＴ６０において、無地幅Ｗ３，Ｗ４が上限値Ｗ６，Ｗ８を上回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力を増大させる。判定工程ＳＴ６０において、無地幅Ｗ３，Ｗ４が下限値Ｗ５，Ｗ７を下回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えると判定された場合、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力を減少させる。
【０１２７】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、閾値範囲Ａ１，Ａ２は、上限値Ｗ６，Ｗ８と、下限値Ｗ５，Ｗ７とを含む。制御部Ｃ１は、無地幅Ｗ３，Ｗ４が上限値Ｗ６，Ｗ８を上回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えるとき、加圧力可変機構５０によって、第２加圧ロール５２による加圧力を増大させる。制御部Ｃ１は、無地幅Ｗ３，Ｗ４が下限値Ｗ６，Ｗ８を下回って閾値範囲Ａ１，Ａ２を超えるとき、加圧力可変機構５０によって、第２加圧ロール５２による加圧力を減少させる。
【０１２８】
この製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、閾値範囲Ａ１，Ａ２の上限値Ｗ６，Ｗ８及び下限値Ｗ５，Ｗ７によって、無地幅Ｗ３，Ｗ４をより容易に閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１２９】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、エッジ検出工程ＳＴ５０において、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置として、第２硬化膜９２の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。判定工程ＳＴ５０で、第２硬化膜９２の幅方向一端部からフィルム１の幅方向一端部までの無地幅Ｗ３と、第２硬化膜９２の幅方向他端部からフィルム１の幅方向他端部までの無地幅Ｗ４とを予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２内にあるかどうかをそれぞれ判定する。
【０１３０】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２の幅方向端部の位置として、第２硬化膜９２の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。制御部Ｃ１は、加圧力可変機構５０を制御する。制御部Ｃ１は、第２硬化膜９２の幅方向一端部からフィルム１の幅方向一端部までの無地幅Ｗ３と第２硬化膜９２の幅方向他端部からフィルム１の幅方向他端部までの無地幅Ｗ４とをそれぞれ予め設定された閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めるように制御する。
【０１３１】
この製造方法及び製造装置Ｄ１によれば、第２硬化膜９２の幅方向両端部における無地幅Ｗ３，Ｗ４を閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１３２】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、加圧力調整工程ＳＴ８０において、第２加圧ロール５２による加圧力として、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
【０１３３】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、加圧力可変機構５０は、第２加圧ロール５２による加圧力として、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
【０１３４】
この製造方法によれば、第２加圧ロール５２の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整することで、第２硬化膜９２の幅方向両端部における無地幅Ｗ３，Ｗ４をより容易に閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、加圧力可変機構５０は、軸部５３と、軸受け部５４と、駆動部５６とを有する。軸部５３は、第２加圧ロール５２から軸方向外側に延びる。軸受け部５４は、軸部５３を保持する。駆動部５６は、第２加圧ロール５２を第２転写ロール４２に対して相対的に移動させるように軸受け部５４を駆動させる。
【０１３６】
この構成によれば、加圧力可変機構５０によって、無地幅Ｗ３，Ｗ４をより容易に閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１３７】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、加圧力可変機構５０は、軸受け部５４の移動を案内するガイド５７を備える。
【０１３８】
この構成によれば、ガイド５７によって、より正確に軸受け部５４を駆動させることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置Ｄ１において、駆動部５６は、第２転写ロール４２の軸線と第２加圧ロール５２の軸線とが並ぶ方向に沿って、軸受け部５４を移動させるシリンダ５６を有する。
【０１４０】
この構成によれば、シリンダ５６によって、無地幅Ｗ３，Ｗ４をより容易に閾値範囲Ａ１，Ａ２内に収めることができる。
【０１４１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。前記実施の形態では、エッジ検出部１００は、画像認識機能を備えたカメラであるとしたが、これに限定されない。第２硬化膜９２の幅方向端部の位置を検出できれば、エッジ検出部１００は他の構成であってもよい。エッジ検出部１００は、例えば、レーザーセンシング等により第２硬化膜９２の端部位置のみを検出してもよい。エッジ検出部１００は、フィルム１の端部位置がずれていないと仮定して、フィルム１の端部位置を基準位置とする距離を概算するものでも良い。この場合、搬送系が、フィルム１の端部位置を±０．１ｍｍ以内程度に制御できる構成であってもよい。
【０１４２】
また、無地幅Ｗ３及び無地幅Ｗ４は、同じ値に設定され、上限値Ｗ６及び上限値Ｗ８は同じ値に設定され、下限値Ｗ５及び下限値Ｗ７は同じ値に設定されるとしたが、これに限定されない。すなわち、無地幅Ｗ３及び無地幅Ｗ４は異なっていてもよく、無地幅Ｗ３，Ｗ４の閾値範囲Ａ１，Ａ２は、幅方向一方側と幅方向他方側とで異なっていてもよい。
【０１４３】
また、閾値範囲Ａ１，Ａ２は、上限値Ｗ６，Ｗ８と、下限値Ｗ５，Ｗ７とを含むとしたが、閾値範囲Ａ１，Ａ２は、１つの数値（閾値）であってもよい。すなわち、上限値Ｗ６，Ｗ８と下限値Ｗ５，Ｗ７とが同じ値に設定されてもよい。
【０１４４】
また、加圧力可変機構５０は駆動部５６（エアシリンダ）を有するとしたが、加圧力可変機構５０によって、第２加圧ロール５２による加圧力を可変とすることができれば、これに限定されない。
【０１４５】
また、第１硬化膜９１及び第２硬化膜９２の相対位置ズレ量をカメラによって検出するとしたが、第１硬化膜９１及び第２硬化膜９２の相対位置ズレ量を検出できれば、他の構成であってもよい。
【０１４６】
また、エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２及びフィルム１の幅方向端部の位置を捉えて、第２硬化膜９２とフィルム１との間の幅として、無地幅Ｗ３，Ｗ４を測定するとしたが、これに限定されない。エッジ検出部１００は、第２硬化膜９２の幅方向一端部又は幅方向他端部のいずれか一方の位置を検出してもよい。すなわち、エッジ検出部１００は、幅方向一端部の無地幅Ｗ３又は幅方向他端部の無地幅Ｗ４のいずれか一方を検出してもよい。
【０１４７】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、実施の形態における要素の組み合わせや順序の変化は、本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置は、例えばフレキシブルディスプレイ等の微細配線形成の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｄ１  製造装置
Ｃ１  制御部
１  フィルム
２  ダイユニット
３  転写材料
４  転写ロール
５  加圧ロール
６  ＵＶ光源
７  離型ロール
８  転写形状
９  硬化膜
１０  カメラ
１１  第１コーティングロール
１２  第２コーティングロール
２１  第１ダイユニット
２２  第２ダイユニット
３１  第１転写材料
３２  第２転写材料
４１  第１転写ロール
４２  第２転写ロール
５０  加圧力可変機構
５１  第１加圧ロール
５２  第２加圧ロール
５３  軸部
５４  軸受け部
５５  ロードセル
５６  駆動部
５７  ガイド
６１  第１硬化手段
６２  第２硬化手段
７１  第１離型ロール
７２  第２離型ロール
８１  第１転写形状
８２  第２転写形状
９１  第１硬化膜
９２  第２硬化膜
９３，９４  無地部
１００  エッジ検出部
Ａ１，Ａ２  閾値範囲
Ｗ１  フィルム幅
Ｗ２  転写幅
Ｗ３，Ｗ４  無地幅
Ｗ５，Ｗ７  下限値
Ｗ６，Ｗ８  上限値
ＳＴ１０  第１硬化工程
ＳＴ２０  第２硬化工程
ＳＴ３０  相対位置検出工程
ＳＴ４０  位置調整工程
ＳＴ５０  エッジ検出工程
ＳＴ６０  判定工程
ＳＴ７０  算出工程
ＳＴ８０  加圧力調整工程
【図１】
2020131620.tif 000003
【図２】
2020131620.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2020131620.tif 000006
【図４】
2020131620.tif 000007
【図５】
2020131620.tif 000008
【図６】
2020131620.tif 000009
【図７】
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