(57)【要約】【課題】樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造する製造装置であって、不完全形状の生じにくいフィルム製造装置を提供する。【解決手段】所望の形状が表面に刻まれた型ロール１４と押しロール１７との間に未硬化の樹脂層２２を通過させ樹脂層２２を前記形状に成型するフィルムの製造方法であって、樹脂層の幅を型ロール１４の幅よりも狭く、厚さを型ロール１４と押しロール１７との間隔よりも厚く形成しておくことにより、型ロール１４と押しロール１７との会合部に樹脂層を構成する樹脂が滞留しながら幅方向に押し広げられる滞留部２３を形成する。この滞留部において、気泡が脱気されるため、不完全形状が生じにくい。【選択図】図２
2006021538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻まれた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するために、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記基材フィルムを供給する供給機構と、前記供給機構によって供給される前記基材フィルム上に前記樹脂の層を塗布する塗布機構とを有し、
前記塗布機構は、前記樹脂を吐出する吐出口を有し、前記吐出口の大きさは、前記樹脂層の幅および厚さが、それぞれ、前記型ロールの幅よりも狭い予め定めた幅および予め定めた厚さとなる大きさに設定され、
前記型ロールと前記押しロールとの間隔は、前記塗布機構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞留させながら幅方向に押し広げる滞留部を形成するために、前記樹脂層の厚さよりも狭く設定されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項２】
樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻まれた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するために、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記基材フィルムを供給する供給機構と、前記型ロール上に前記樹脂の層を塗布する塗布機構とを有し、
前記塗布機構は、前記樹脂を吐出する吐出口を有し、前記吐出口の大きさは、前記樹脂層の幅および厚さが、それぞれ、前記型ロールの幅よりも狭い予め定めた幅および予め定めた厚さとなる大きさに設定され、
前記型ロールと前記押しロールとの間隔は、前記塗布機構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞留させながら幅方向に押し広げる滞留部を形成するために、前記樹脂層の厚さよりも狭く設定されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記型ロールと押しロールを通過した前記樹脂に対して、紫外線を照射するための紫外線照射部が配置されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項４】
請求項３において、前記押しロールと前記紫外線照射部との間には、前記樹脂をさらに前記型ロールに押圧するための第２の押しロールが配置されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項５】
請求項２において、前記塗布機構と前記押しロールとの間には、前記型ロール上に塗布された前記樹脂層を前記型ロールに押圧するための塗工樹脂押しロールが配置されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項６】
請求項１において、前記型ロール上に樹脂の層を塗布する第２の塗布機構を有することを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項７】
樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻まれた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するために、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記樹脂層の形成された基材フィルムを供給する供給機構と、前記型ロールと押しロールを通過した前記樹脂層に対して、紫外線を照射する紫外線照射部を有し、
前記押しロールと前記紫外線照射部との間には、前記樹脂をさらに前記型ロールに押圧するための第２の押しロールが配置されていることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項８】
請求項１、２または７において、前記型ロールに刻まれた前記所望の形状は、深さ寸法がピッチに対して０．５以上であることを特徴とするフィルムの製造装置。
【請求項９】
所望の形状が表面に刻まれた型ロールと押しロールとの間に未硬化の樹脂層を通過させ前記樹脂層を前記形状に成型するフィルムの製造方法であって、
前記樹脂層の幅を前記型ロールの幅よりも狭く、厚さを前記型ロールと押しロールとの間隔よりも厚く形成しておくことにより、前記型ロールと押しロールとの会合部に前記樹脂層を構成する樹脂が滞留しながら幅方向に押し広げられる滞留部を形成することを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、前記型ロールと押しロールとの間を通過した前記樹脂層を第２の押しロールによって前記型ロールにさらに押圧することを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項１１】
所望の形状が表面に刻まれた型ロールと押しロールとの間に未硬化の樹脂層を通過させ前記樹脂層を前記形状に成型するフィルムの製造方法であって、
前記型ロールと押しロールとの間を通過した前記樹脂層を第２の押しロールによって前記型ロールにさらに押圧することを特徴とするフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細な凹凸形状を有するフィルムを製造するための製造装置、
特に、プリズム形状の凹凸を有する光学フィルムを製造するのに適した製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、紫外線硬化樹脂に金型ロール表面の凹凸形状を転写成形し、表面に所望の凹凸形状を備えたシートやフィルムを得る技術が、例えば、特開平４−３５６７４６号、特開平５−３１４５４５号、特開平５−３２５２７２号、特開平６−４７８０６号公報などで開示されている。
【０００３】
例えば、特開平５−３１４５４５号、特開平５−３２５２７２号には、図６に示したような基板製造装置が記載されている。まず、この構成では、ヒータ１０２により加熱した紫外線硬化樹脂１０４を樹脂供給ローラ１０１によりシート状基板１０３に塗布する。この基板１０３を、ニップローラ１０５とロール状スタンパー１０６との間を通過させて、ロール状スタンパー１０６に沿って密着させる。このとき、紫外線ランプ１０７から紫外線を照射することにより、基板１０３上の紫外線効果樹脂１０４を硬化させ、スタンパー１０６表面の凹凸パターンの転写された紫外線硬化樹脂層１０９を得る。ついで、バックローラ１０８により、基板１０３をロール状スタンパー１０６から剥離する。これにより、所望のパターンが転写された紫外線樹脂層１０９を持つ基板１０３を連続して製造する。この基板は、光学情報記録媒体用基板として用いられる。
【０００４】
一方、特開平４−３５６７４６号には、図７に示したようなシート製造装置が記載されている。この構成では、紫外線透過材料からなるベースフィルム１１０上に樹脂塗布ロール１１１により紫外線硬化樹脂層を形成する。この樹脂層が形成されたベースフィルム１１０を、圧胴１１３と、表面に情報信号が刻設されている版胴１１４との間を１／２周以上通過させ、同時に紫外線光源１１２、１１５から紫外線を照射する。これにより、ベースフィルム１１０上の樹脂層に、所望の信号を連続転写することができる。
【０００５】
また、特開平７−３２４７６号公報には、凹形状を形成したロールで樹脂を成型する方法であって、凹形状から空気を抜くのに適した樹脂供給ノズルが記載されている。また、本公報の図１には、凹形状ロールと押圧ロールとの間に樹脂が滞留している状態が図示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の製造装置によって所望の凹凸パターンを紫外線硬化樹脂層に転写する場合、転写する凹凸パターンの形状や、紫外線硬化樹脂の粘度、金型とのぬれ性等の条件によって、紫外線樹脂層中に気泡が含まれたり、欠けが生じたりして凹凸パターンの形状が不完全になることがあった。
【０００７】
そのような不完全形状が発生する条件を調べたところ、例えば、形成する凹凸パターンが溝である場合、溝の深さが浅ければ不完全な形状の発生は少ない。しかしながら、幅またはピッチ寸法１に対して深さ寸法が０．５を越えるような深い溝パターンになると、不完全形状が顕著に発生する。このような凹凸パターンの不完全形状は、成形品が光学物品である場合には光学性能の致命的な欠陥になり、成型品が意匠部品である場合には美的外観を損なうことになる。
【０００８】
特開平７−３２４７６号公報は、樹脂供給ノズルの形状を工夫することによって空気を抜こうとしていることが記載されているが、滞留部で脱気効果を得るために必要な条件は検討されていない。
【０００９】
本発明は、樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造する製造装置であって、不完全形状の生じにくいフィルム製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば以下のような製造装置が提供される。
【００１１】
すなわち、樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻まれた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するために、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記基材フィルムを供給する供給機構と、前記供給機構によって供給される前記基材フィルム上に前記樹脂の層を塗布する塗布機構とを有し、
前記塗布機構は、前記樹脂を吐出する吐出口を有し、前記吐出口の大きさは、前記樹脂層の幅および厚さが、それぞれ、前記型ロールの幅よりも狭い予め定めた幅および予め定めた厚さとなる大きさに設定され、
前記型ロールと前記押しロールとの間隔は、前記塗布機構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞留させながら幅方向に押し広げる滞留部を形成するために、前記樹脂層の厚さよりも狭く設定されていることを特徴とするフィルムの製造装置である。
【発明の効果】
【００１２】
上述してきたように、本発明によれば、樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造する装置であって、不完全形状の生じにくいフィルム製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明者らは、樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造する方法において、気泡や欠け等の不完全形状が発生する原因について検討した。
【００１４】
例えば、図１０（ａ）に示すように金型ロール１１８により、複数のＶ溝が平行に配列された形状を樹脂層に転写し、図８、図９のような平行に配列された複数のプリズム２４を基材フィルム１３上に形成する場合、プリズム２４間のＶ溝の成す角度θが９０°以下の狭角のプリズム２４（図８）は、不完全形状が顕著に発生するのに対し、角度θが９０゜より大きい広角のプリズム２４（図９）は、
不完全形状の発生はあまり問題とならない。このように狭角のプリズム２４に顕著に発生する不完全形状の発生原因は、発明者らの検討によると、溝の深さがピッチ寸法１に対して０．５を越える深溝になるために、樹脂量の絶対量の不足、ならびに、金型ロール１１８の溝に空気のトラップが生じ、金型ロール１１８の溝最深部（溝の底部）に樹脂が充填されないまま硬化成形されることにある。このため、プリズム２４に気泡１２３が含まれたまま成形されたり、プリズム２４の先端に欠け１２４が発生する（図１０（ｂ））。本実施の形態では、気泡１２３や欠け１２４等の欠陥を不完全形状溝１２１と総称する。
【００１５】
そこで、本発明では、金型ロールに塗工された樹脂あるいはフィルムに塗布された樹脂が、金型ロールと接触する時に、金型ロールの溝部に溜まっている空気をスムーズに排出させるための構成を用いる。具体的には、第一に、樹脂を溝の最深部（溝の底部）に強制的に押し込むために圧力をかける構成を用いる。第二に、金型ロール表面で、樹脂の滞留部を創成し、滞留部における樹脂の対流を利用して気泡を回転運動させ、気泡を順次大気に触れさせ、放出する構成とする。
【００１６】
以下に、本発明の一実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置について詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置について説明する。本実施の形態で製造する光学フィルムは、図２（ｃ）のように基材フィルム１３の上に紫外線硬化樹脂層１１６を備え、この紫外線硬化樹脂層１１６がプリズム２４に成形されているものである。
【００１７】
まず、図１を用いて第１の実施の形態の光学フィルムの製造装置について説明する。
【００１８】
製造装置には、機構部として、基材フィルム１３の流れに沿って、順に、基材フィルム巻出し機構１、フィルム走行速度調節機構２、フィルム蛇行修正機構３、
紫外線硬化樹脂転写成形機構５、セパレートフィルムラミネート機構７、成形フィルム耳切断機構８、切断耳部巻取り機構９、完成フィルム巻取り機構１０が備えられている。これらの機構部の間には、フィルム張力検出機構１１ａ〜１１ｅが配置されている。また、各機構部の駆動系には、運転制御部２６が接続されている。
【００１９】
基材フィルム１３は、ロール状に紙管に巻き付けられ、基材フィルム巻出し機構１にセットされる。基材フィルム１３は、基材フィルム巻出し機構１から繰り出され、フィルム走行速度調節機構２、フィルム蛇行修正機構３を通過し、紫外線硬化樹脂転写成形機構５に達する。この機構は、紫外線硬化樹脂供給機構４から移送される紫外線硬化樹脂を基材フィルム１３に塗工し、この樹脂に所望のプリズム形状を転写成形、硬化を行うことにより、所望のプリズム２４を形成する機構であり、本実施の形態の核心部である。
【００２０】
所望のプリズム２４からなる樹脂層１１６が形成された基材フィルム１３（成形フィルム）には、樹脂層１１６を保護するためのセパレートフィルム１２がセパレートフィルムラミネート機構７によってラミネートされる。セパレートフィルム１２は、セパレートフィルム供給機構６から供給される。その後、フィルム耳切断機構８は、基材フィルム１３の両端部の成形不完全部を切断削除する。削除された不要部分は、切断耳部巻取り機構９で巻き取られる。成形フィルムは、完成フィルム巻取り機構１０により巻き取られる。
【００２１】
図１の装置を通過中の基材フィルム１３の張力は、成形フィルムの品質決定要因となるため、張力検出機構１１ａ〜１１ｅで検出され、そのデータは運転制御部２６によってそれぞれの機構の駆動系にフィードバックされ、フィルム張力制御に用いられる。
【００２２】
つぎに、紫外線硬化樹脂転写成形機構５の詳細を、図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
紫外線硬化樹脂転写成形機構５は、塗工用ダイ１６ｂ、支持ロール２１、金型ロール１４、第一押しロール１７、第二押しロール１８、剥離ロール１９、および、紫外線照射装置２０を備える機構である。
【００２４】
塗工用ダイ１６ｂには、紫外線硬化樹脂供給機構４から紫外線硬化樹脂が供給され、リップ開口部２１６から紫外線硬化樹脂を吐出する。支持ロール２１は、外周面が金属であり、塗工用ダイ１６ｂと対面する位置に配置されている。塗工用ダイ１６ｂと支持ロール２１は、紫外線硬化樹脂の塗工部を構成している。基材フィルム１３は、塗工用ダイ１６ｂと支持ロール２１との間を通過し、支持ロール２１により搬送される。塗工用ダイ１６ｂは、搬送される基材フィルム１３上に未硬化の紫外線硬化樹脂層２２を形成する。
【００２５】
金型ロール１４は、外周面に、紫外線硬化樹脂を成形すべき所望の金型形状が刻まれている。本実施の形態の金型ロール１４には、円周方向に長手方向が一致する多数のＶ字型の金型溝１５が一定のピッチで平行に刻まれている（図２（ｂ））。金型溝１５は、ピッチ０．０４ｍｍで約８０００本形成され、溝１５と溝１５と間の頂部の角度はθ＝３５゜に設定されている。
【００２６】
第一押しロール１７は、外周面が金型ロール１４の外周面と向き合う位置に配置されている。これにより、第一押しロール１７は、基材フィルム１３の搬送方向を変更し、金型ロール１４に巻き付けるとともに、基材フィルム１３を金型ロール１４に対して押圧し、未硬化の紫外線硬化樹脂を金型溝１５に押し込む。第二押しロール１８も、外周面が金型ロール１４の外周面と向き合う位置に配置され、基材フィルム１３を金型ロール１４に対して押圧し、未硬化の紫外線硬化樹脂を金型溝１５にさらに押し込む。剥離ロール１９は、金型ロール１４に巻き付いて搬送されていた基材フィルム１３の搬送方向を変更し、金型ロール１４から剥離する位置に配置されている。
【００２７】
また、第二押しロール１８よりも剥離ロール１９側寄りには、金型ロール１４の外周面に対向して紫外線照射装置２０が配置されている。紫外線照射装置２０は、金型ロール１４に巻き付いている基材フィルム１３の裏面側から紫外線を照射する。
【００２８】
なお、図示していないが、上述の各ロール２１、１７、１８、１９には、所定の回転数で回転するモータが取り付けられてる。また、第一および第二押しロール１７、１８には、基材フィルム１３を０〜０．７ＭＰａの間の設定した圧力を付加するための押圧装置が取り付けられている。
【００２９】
本実施の形態では、金型ロール１４、第一押しロール１７、第二押しロール１８および剥離ロール１９のロール面有効幅は、いずれも５５０ｍｍとした。一方、
塗工用ダイ１６ｂは、上記ロールのロール面有効幅よりも狭い幅に、樹脂を塗布する。具体的には、本実施の形態では、樹脂吐出有効幅を３３０ｍｍに設定されている。
【００３０】
支持ロール２１、金型ロール１４、第一押しロール１７、第二押しロール１８および剥離ロールの直径は、それぞれ、１００ｍｍ、１３５ｍｍ、５０ｍｍ、５０ｍｍ、５０ｍｍである。また、紫外線照射装置２０の紫外線を照射する開口部の大きさは、幅方向に５５０ｍｍ、基材フィルム１３の搬送方向に１００ｍｍである。
【００３１】
また、本実施の形態では、基材フィルム１３としては、紫外線硬化樹脂との接着性を向上させるために表面に厚さ０．０１ｍｍの接着促進物質層を塗布した幅５００ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ、長さ約１０００ｍのポリエステルフィルムを用いるが、ポリカーボネートやアクリル等他の材質の基材フィルムを用いることもできる。また、紫外線硬化樹脂は、粘度１．７Ｐａ・ｓのアクリル樹脂系のものを用いる。紫外線効果樹脂は、エポキシ系等の他の紫外線硬化樹脂を用いることもできる。樹脂の粘度範囲は、０．１〜５Ｐａ・ｓまでの範囲のものが適している。
また、セパレートフィルム１２として、厚さ０．０３ｍｍのポリエチレンフィルムを用いた。運転時におけるフィルム走行速度は、０．５〜６．０ｍ／ｍｉｎの範囲の任意の速度を設定した。
【００３２】
つぎに、図１および図２（ａ）の製造装置によって、光学フィルムを製造する方法について説明する。
【００３３】
基材フィルム１３は、基材フィルム巻出し機構１から繰り出され、フィルム走行速度調節機構２、フィルム蛇行修正機構３を通過し、紫外線硬化樹脂転写成形機構５に達する。フィルム走行速度調節機構２は、基材フィルム１３が速度１．０ｍ／ｍｉｎで走行するように速度を調節するように設定した。
【００３４】
紫外線硬化樹脂転写成形機構５では、基材フィルムは、まず塗工用ダイ１６ｂと支持ロール２１との間を通過する。その際、塗工用ダイ１６ｂのリップ開口部２１６から未硬化の紫外線硬化樹脂が吐出されることにより、基材フィルム１３上には、幅３３０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの未硬化の紫外線硬化樹脂層２２が塗布される。なお、リップ開口部２１６の開口量は、０．０３５ｍｍに設定している。
【００３５】
未硬化の紫外線硬化樹脂層２２が形成された基材フィルム１３は、金型ロール１４に向かって搬送され、第一押しロール１７と金型ロール１４の間を通過し、金型ロール１４の外周面に紫外線硬化樹脂層２２が接する向きで金型ロール１４に巻き付く。このとき、第一押しロール１７は、０．２ＭＰａの圧力で基材フィルム１３を押圧するように設定されている。このような速度、紫外線硬化樹脂層２２の塗布幅、厚さ、押圧圧力に設定すると、紫外線硬化樹脂層２２が形成されている部分では、紫外線硬化樹脂層２２の樹脂量が、第一押しロール１７と金型ロール１４との間を通過できる量よりも過剰であるために、第一押しロール１７と金型ロール１４とで基材フィルム１３が挟まれる部分に樹脂が盛り上がり、滞留部２３を形成する。
【００３６】
金型ロール１４は、軸方向が水平に配置されているため、滞留部２３の樹脂は、
重力により金型ロール１４の円周方向に沿って下向きに流れ落ちようとする力を受けるとともに、第一押しロール１７から加えられる圧力により両脇に押し広げられる力を受ける。これにより、滞留部２３の樹脂は、図１１に示したように、金型ロール１４の幅方向の中央部から外側へ向かう渦巻き流となって広がっていく。滞留部２３の厚さは、金型ロール１４の幅方向の中央部で最も厚く、両脇にいくほど薄くなる。
【００３７】
また、この渦巻き流の回転方向は、滞留部２３の断面方向から見ると、金型ロール１４の外周面側で下向き、基材フィルム１３側で上向きになる回転方向（図１２においては反時計回り回転）となる。このような回転方向となる理由は、樹脂が接触する金型ロール１４と基材フィルム１３との接触摩擦抵抗の差にあると考えられる。細かい金型溝１５が多数形成されている金型ロール１４に樹脂が接触する際の摩擦抵抗は、基材フィルム１３の平坦な面に樹脂が接触する際の摩擦抵抗よりも大きい。このため、樹脂は、金型ロール１４との接触面に発生したせん断力によって引きずり込まれ、上述の回転方向の渦巻き流となる。
【００３８】
滞留部２３では、金型溝１５に残留していた空気が、渦巻き流によりかき出されて樹脂に取り込まれて気泡１２２となり、この気泡が滞留部２３内の渦巻き流にのって対流しながら、基材フィルム１３の両脇方向に向かって進んでいく。この気泡１２２の対流により、気泡１２２が樹脂の表面部に達して空気に接触すると、気泡１２２ははじけ、脱気泡の効果が得られる。本実施の形態の構成では、未硬化の紫外線硬化樹脂層２２を基材フィルム１３の中央部にのみ形成しておき、
両脇部分には、滞留部２３の渦巻き流によって樹脂を押し広げているため、中央部から両脇まで樹脂の移動行程が長い。このため、気泡１２２の移動行程が長い分だけ、空気に触れる機会も多くなり、脱気の効果が大きい。また、滞留部２３の渦巻き流は、単に押し広げる場合と比較して、気泡１２２が金型溝１５にトラップされてしまう確率を低減することができるため、金型ロール１４の金型溝１５が本実施の形態のように円周方向に沿って刻まれた気泡１２２の移動を妨げやすい形状であってもあっても、脱気の効果が高い。
【００３９】
このように、紫外線硬化樹脂層２２の樹脂は、滞留部２３により気泡１２２を除かれ、基材フィルム１３の幅方向のほぼ全面に均一に広げられ、基材第一押しロール１３と金型ロール１４との間を通過する。このとき、第一押しロール１３から加えられる圧力によって、未硬化の紫外線硬化樹脂は金型ロール１４の金型溝１５に押し込まれ、金型溝１５を充填した樹脂層２９となる。金型ロール１４は、基材フィルム１３の走行速度に同期して回転しているため、樹脂層２９は金型ロール１４を充填した状態のまま基材フィルム１３とともに第二押しロール１８に到達する。第２押しロール１８は、基材フィルム１３の背面に０．５ＭＰａの圧力を付加するように設定されている。この圧力によって、樹脂層２９は、さらに金型溝１５に対してさらに押圧される。
【００４０】
このように、滞留部２３により脱気され、第一および第二押しロール１７、１８によって押圧されることにより、樹脂層２９は、図２（ｂ）に示しように、金型ロール１４の金型溝１５の最深部まで隙間なく充填し、樹脂層２９と金型溝１５との間に気泡（ボイド）が介在しない状態をつくることができる。
【００４１】
金型溝１５を隙間なく充填した樹脂層２９は、その状態のまま、基材フィルム１３の走行によって紫外線照射装置２０の位置に到達し、紫外線照射装置２０により３ｋｗの出力の紫外線が基材フィルム１３を通して照射される。照射する紫外線の波長は、樹脂層２９を構成する紫外線硬化樹脂の硬化反応が生じる波長であって、基材フィルム１３を透過する波長に設定されている。これにより、樹脂層２９は、金型溝１５を充填した状態のまま硬化し、硬化した紫外線硬化樹脂層１１６に変化する。
【００４２】
硬化した紫外線硬化樹脂層１１６が付着した基材フィルム１３は、剥離ロール１９まで走行する途中で金型ロール１４から剥離する。これにより、紫外線硬化樹脂層１１６が形成された基材フィルム１３を得ることができる。紫外線硬化樹脂層１１６は、図２（ｃ）のように金型溝１５の一つ一つが転写成形された約８０００本の光学プリズム２４からなる。光学プリズム２４は、基材フィルム１３の長手方向に連続した形状であり、基材フィルム１３の幅方向に配列されている。
隣接する光学プリズム２４間の角度θは、３５゜である。
【００４３】
剥離ロール１９を通過した紫外線硬化樹脂層１１６付き基材フィルム１３は、すでに述べたようにセパレートフィルムラミネート機構７によって、樹脂層１１６を保護するためのセパレートフィルム１２がラミネートされる。セパレートフィルム１２は、セパレートフィルム供給機構６から供給される。その後、フィルム耳切断機構８により、基材フィルム１３の両端部の成形不完全部を切断削除され、完成フィルム巻取り機構１０により巻き取られる。削除された不要部分は、切断耳部巻取り機構９で巻き取られる。
【００４４】
このように、本実施の形態の製造装置および製造方法により、所望の光学プリズム２４が約８０００本備えられた基材フィルム１３を得ることができる。この光学プリズム２４は、隣接する光学プリズム２４間の角度θが、θ＝３５゜と狭いため、従来の製造方法によっては、図１０（ｂ）のように気泡１２３や欠け１２４等の不完全形状溝１２１が発生するが、本実施の形態の方法で製造した光学プリズム２４を光学顕微鏡で観察したところ、不完全形状溝は存在しなかった。
このように本実施の形態の光学プリズム２４に不完全形状溝が発生しないのは、樹脂を渦巻き流にして両脇に広げる滞留部２３を形成し、これにより樹脂と金型ロール１４との間にトラップされた空気を脱気していることと、第一および第２押しロールにより２回押圧することにより、金型溝１５の最深部にまで樹脂を十分に充填することができるためである。
【００４５】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の第２の実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置について説明する。
【００４６】
第２の実施の形態の製造装置は、第１の実施の形態の製造装置の塗工用ダイ１６ｂに代えて、図３のように塗工用ダイ１６ａを、金型ロール１４の外周面上に配置したものである。塗工用ダイ１６ａの形状は、第１の実施の形態の塗工用ダイ１６ｂと同形状であり、金型ロール１４の外周面上に、紫外線硬化樹脂を吐出して樹脂層２２を形成する。塗工用ダイ１６ａのリップ開口部２１６は、金型ロール１４の外周面から金型溝１５の深さの少なくとも２倍の間隔、ここでは０．０５ｍｍの間隔をあけて配置されている。また、塗工用ダイ１６ａ以外の他の構成は、第１の実施の形態と同じである。また、樹脂層２２の幅や厚さ、基材フィルム１３の走行速度、第一および第二押しロールの押圧力等の設定も第１の実施の形態と同じである。
【００４７】
本実施の形態のように、樹脂層２２を金型ロール１４の外周面上に形成するようにした場合にも、第一押しロール１７と金型ロール１４との間に滞留部２８が形成される。滞留部２８には、第１の実施の形態の滞留部２３と同じように中央部から両脇に向かう渦巻き流が生じるため、樹脂層２２と金型ロール１４との間に抱き込まれた気泡を脱気する効果が得られる。また、第一押しロール１７、第二押しロール１８により、紫外線硬化樹脂が順に押圧されることにより、金型溝１５に充填される効果も第１の実施の形態と同様に得られる。
【００４８】
図３の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したところ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状溝は存在しなかった。これにより、図３に示した製造方法によっても、第１の実施の形態と同様に不完全形状溝のない光学フィルムが製造できることが確認できた。
【００４９】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の第３の実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置について図４を用いて説明する。
【００５０】
図４の製造装置は、第２の実施の形態の製造装置の塗工用ダイ１６ａと第一押しロール１７との間に、塗工樹脂押しロール２５を追加したものである。塗工樹脂押しロール２５は、直径５０ｍｍ，ロール面有効幅５５０ｍｍ、ゴム材質である。塗工樹脂押しロール２５と金型ロール１４との間隔は、０．０５ｍｍに設定している。また、本実施の形態では、塗工用ダイ１６ａと金型ロール１４との間隔を０．１ｍｍに設定した。
【００５１】
このような図４の構成の製造装置では、塗工用ダイ１６ａから吐出された紫外線硬化樹脂が、金型ロール１４の外周面上で厚さ約０．１ｍｍ、幅約３３０ｍｍの樹脂層２２となる。この樹脂層は、金型ロール１４の回転によって塗工樹脂押しロール２５に到達すると、塗工樹脂押しロール２５と金型ロール１４との間隔が０．０５ｍｍしかないため、滞留部２２３を形成する。この滞留部２２３は、第１の実施の形態の滞留部２３と同様に、内部に渦巻き流が生じ、この渦巻き流によって樹脂が両側に押し広げられる。この渦巻き流により樹脂層２２と金型ロール１４との間に残留している空気が気泡となって脱気される効果が得られる。
また、塗工樹脂押しロール２５により樹脂が金型ロール１４に押圧されることにより、樹脂が金型ロール１４の金型溝１５に充填される効果が得られる。塗工樹脂押しロール２５を通過後の樹脂層２７は、厚さ約０．０５ｍｍで、通過前の樹脂層２２よりも幅が広くなっている。
【００５２】
この樹脂層２７は、金型ロール１４の回転につれて第一押しロール１７に到達すると、滞留部２８を形成する。この滞留部２８においても、内部に渦巻き流が生じ、この渦巻き流によって樹脂が両側に押し広げられる。滞留部２８においても、樹脂内に残留している気泡が脱気される効果と、樹脂が押圧され金型溝１５に充填される効果が得られる。これ以降の動作は、第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５３】
このような第３の実施の形態の製造装置では、２箇所の滞留部２２３、２８においてそれぞれ気泡が脱気されるため、脱気の効果が高い。また、塗工樹脂押しロール２５によって樹脂が金型溝１５に押し込まれるため、塗工樹脂押しロール２５、第一押しロール１７、第二押しロール１８によって、樹脂を３回金型溝１５に押圧することができ、樹脂充填の効果も高い。
【００５４】
図４の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したところ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状溝は存在しなかった。これにより、図４に示した製造装置によっても、不完全形状溝のない光学フィルムが製造できることが確認できた。
【００５５】
なお、図４の構成において、塗工樹脂押しロール２５に付着した樹脂を掻き落とすためのドクターブレード４０６を接触させるようにすることができる。
【００５６】
（実施の形態４）
つぎに、本実施の形態の第４の実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置について図５を用いて説明する。
【００５７】
図５の製造装置は、図２の製造装置の塗工用ダイ１６ｂおよび支持ロール２１を備え、さらに、図４の塗工用ダイ１６ａおよび塗工樹脂押しロール２５を備えている。
【００５８】
図５の製造装置では、塗工用ダイ１６ａから吐出された樹脂は、塗工樹脂押しロール２５によって形成される樹脂滞留部２２３で脱気処理され、金型ロール１４の回転によって、樹脂層２７として第一押しロール１７に到達する。一方、塗工用ダイ１６ｂから吐出された樹脂は、基材フィルム１３の走行によって、樹脂層２２として第一押しロール１７に到達する。第一押しロール１７に到達した樹脂層２７、２８は、滞留部２８において混ざり合い、滞留部２８内部の渦巻き流によって脱気処理される。以降の工程は、第１〜第３の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
【００５９】
このような図５の構成の製造装置では、樹脂を２方向から供給し、それを滞留部２８において混合することができるため、例えば、二液型の紫外線効果樹脂を用いる場合や、２種類の紫外線効果樹脂を混合して用いたい場合に適している。
その場合、塗工用ダイ１６ａからの樹脂供給量、ならびに、塗工用ダイ１６ｂからの樹脂供給量をそれぞれ独立に制御できるため、混合割合を任意に設定できる。
また、塗工用ダイ１６ａおよび塗工用ダイ１６ｂから同種類の樹脂を供給することもできる。
【００６０】
図５の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したところ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状溝は存在しなかった。これにより、図５に示した製造方法によっても、第１の実施の形態と同様に不完全形状溝のない光学フィルムが製造できることが確認できた。
【００６１】
上述してきたように、本発明の各実施の形態では、製造装置では、一以上の樹脂滞留部２３、２８、２２３を設けている。これにより、樹脂と金型ロール１４との間に残留する空気を渦巻き流によって引き出して樹脂中の気泡とし、この気泡を渦巻き流にのせて移動させ、大気にふれされることにより脱気することができる。また、第一押しロール１７および第二押しロール１８により少なくとも２回にわたって樹脂を金型溝１５に押圧することにより、金型溝と樹脂の間に残留している空気を強制的に排除し、樹脂を金型溝に充填する。これにより、樹脂中に気泡が含まれず、金型溝１５と樹脂との間に空気が残留しない状態を得ることができるため、この樹脂を硬化させることにより、不完全形状（欠陥）の存在しない光学フィルムを得ることができる。
【００６２】
このような製造装置および製造方法は、金型溝１５と樹脂との間に残留する空気を排除する効果が大きいため、上述したような多数のＶ溝が円周方向に沿って設けられた金型ロール１４を用いる場合であっても残留する空気を排除でき、欠陥のない光学フィルムが得られる。
【００６３】
このように、各実施の形態で得られた光学フィルムは、プリズム２４を入射光軸対し出射光軸を任意に制御できる特性を有する。この特性から、下記のような製品に適用が可能である。
１、ディスプレイ装置の表示パネル導光板、
２、自動車用のインスツルメントパネルの照光パネル、ルームランプのランプシェード、リアコンビネーションランプのランプシェード、車幅灯および方向指示器などのランプシェード、
３、その他、光軸制御を目的とする一般的照明装置のランプシェードなど。
【００６４】
また、上述の各実施の形態では、断面が三角形で基材フィルム１３の長手方向に連続した多数のプリズム２４を基材フィルム１３上に備えた光学フィルムを製造したが、本発明で製造することのできる光学フィルムは、この形状のものに限定されない。例えば、図１５（ａ），（ｂ）に示したような凹凸のピット形状を有する薄板５１４をロールの外周に巻き付けたものを金型ロール１４にすることができる。このように、他の形状の金型ロールを用いた場合にも、滞留部２３等と、第一および第二押しロール１７、１８を配置することにより、樹脂と金型ロールとの間に残留する空気を排除できるため、欠陥の少ない光学フィルムを得ることができる。このようなピットが形成された光学フィルムは、光ディスク用基板として用いることができる。
【００６５】
なお、上述の各実施の形態は、少なくとも一つの滞留部２３、２８、２２３を形成し、かつ、第一および第二押しロール１７、１８により少なくとも２回押圧する構成であるが、滞留部２３等と２回の押圧は、それぞれ単独でも金型溝１５に残留する空気を排除する効果がある。よって、例えば図１３のように図２の製造装置から第二押しロール１８を除去した構成も、滞留部２３による脱気効果により不完全形状溝を低減する一定の効果が得られる。また、図１４のように、塗工用ダイ１６ｂの形成する樹脂層２２の厚さを薄くし、滞留部が形成されないようにした場合であっても、第一および第二押しロール１７、１８により押圧されることにより、不完全形状溝を低減する一定の効果が得られる。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、樹脂層２２の幅を３３０ｍｍとし、これを滞留部２３、２８、２２３における渦巻き流により両脇に押し広げることにより、脱気効果を得ているが、脱気効果を最大限に大きくするためには、樹脂層２２の幅ができる限り狭くし、滞留部２３等によって、所望の幅まで広げるようにすることが望ましい。というのは、樹脂層２２の幅が狭く、滞留部２３等が広げられる幅がおおきいほど、滞留部２３等において樹脂が両脇に押し広げられる距離は大きくなる。したがって、樹脂に含まれている気泡が、樹脂の渦巻き流にのって移動する距離もその分長くなり、気泡が大気に接して脱気される機会もそれだけ増加する。これにより、脱気の効果が大きくなる。しかしながら、滞留部２３等において樹脂が両脇に押し広げられる距離が大きくなるほど、その後の樹脂層２９の厚さのばらつきが大きくなりやすい傾向になるため、第一押しロール１７や塗工樹脂押しロール２５の押圧力等の条件を変えながら実験を行い、樹脂層２２の幅の最適値を予め求めておくことが望ましい。
【００６７】
また、上述の各実施の形態では、滞留部２３等において樹脂が両脇に押し広げられた場合に、押し広げられた樹脂が金型ロール１４からあふれて流れ落ちることがないように（図１１）、樹脂層２２として供給する樹脂の量を予め設定している。しかしながら、滞留部２３等で樹脂を両脇に流れ落ちさせる構成にすることもできる。この場合、例えば、滞留部２３等の両脇に流れ落ちる樹脂を外部に導く溝やチューブ等を設けておくことが望ましい。このように、滞留部２３の両脇で樹脂が流れ落ちるようにした場合には、流れ落ちる樹脂と共に気泡を滞留部２３から排除できるため、気泡が大気に触れにくい粘土の高い樹脂材料の場合や渦巻き流が生じにくい樹脂材料の場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光学フィルム製造装置の全体概要を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、図１の製造装置の樹脂転写成形機構の詳しい構成を示す説明図である。（ｂ）は、（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。（ｃ）は、（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態の光学フィルム製造装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態の光学フィルム製造装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態の光学フィルム製造装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。
【図６】従来のフィルム製造方法を示す説明図である。
【図７】従来のフィルム製造方法を示す説明図である。
【図８】光学プリズム２４付き基材フィルム１３の断面構成と、その挟角の大きさを示す説明図である。
【図９】光学プリズム２４付き基材フィルム１３の断面構成と、その挟角の大きさを示す説明図である。
【図１０】（ａ）は、従来の方法で図８の光学プリズム２４付き基材フィルムを製造する場合に欠け１２４や気泡１２３が含まれる状態を示す断面図である。（ｂ）は、製造された光学プリズム２４つき基材１３の形状を示す断面図である。
【図１１】図１の製造装置において、金型ロール１４と第一押しロール１７を上部から見た状態を示す説明図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施の形態の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施の形態の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の各実施の形態の金型ロール１４の表面形状として用いることのできる（ａ）ピットが形成された薄板５１４の上面図、（ｂ）その断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…基材フィルム巻出し機構、２…フィルム走行速度調節機構、３…フィルム蛇行修正機構、４…紫外線硬化樹脂供給機構、５…紫外線硬化樹脂転写成形機構、６…セパレートフィルム供給機構、７…セパレートフィルムラミネート機構、
８…成形フィルム耳切断機構、９…切断耳部巻取り機構、１０…完成フィルム巻取り機構、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ…フィルム張力検出機構、１２…セパレートフィルム、１３…基材フィルム、１４…金型ロール，１５…金型溝，１６ａ，１６ｂ…塗工用ダイ，１７…第一フィルム押しロール、１８…第二フィルム押しロール、１９…フィルム剥離ロール、２０…紫外線照射機構、２１…支持ロール、２２…紫外線硬化樹脂層、２３…滞留部、２４…プリズム、２５…塗工樹脂押しロール、２６…運転制御部、２７…紫外線硬化樹脂層、２８…滞留部、２９…紫外線硬化樹脂層，１０１…樹脂供給ローラ、１０２…ヒータ、１０３…シート基板、１０４…紫外線硬化樹脂、１０５…ニップローラ、１０６…金型ロール、１０７…紫外線ランプ、１０８…バックローラ、１０９…紫外線硬化樹脂層、１１０…ベースフィルム、１１１…樹脂塗布ロール、１１２…紫外線光源１，１１３…圧胴、１１４…版胴、１１５…紫外線光源、１２１…不完全形状溝、１２２…気泡、１２３…欠け。
【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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