(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムに紫外線硬化樹脂が接触した後あるいは同時に、前記紫外線硬化樹脂が接触した前記基材フィルムを、前記紫外線硬化樹脂面側に配した主型ロールと、前記基材フィルム面側に配した押型ロールで挟み込み、その後、前記基材フィルムを前記紫外線硬化樹脂を介して前記主型ロールに沿わせながら紫外線硬化樹脂を硬化した後、前記主型ロ一ルから剥離するフィルムの製造方法において、前記主型ロール及び押型ロ一ルの表面に凹凸を設けたことを特徴とする凹凸フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記主型ロールの表面と前記押型ロールの表面で、それぞれの凹凸の形状あるいはパターンが相異なることを特徴とする請求項１に記載の凹凸フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記押型ロールを、金属の表層に弾性体層を設けた構造とし、前記金属表層に凹凸を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の凹凸フィルムの製造方法。
【請求項４】
紫外線硬化樹脂を成形すべき凹凸形状が表面に刻まれた主型ロールと、前記樹脂を前記主型ロールに押圧するために、前記主型ロールに対向する位置に配置された表面に凹凸を設けた押型ロールと、前記主型ロールと押型ロールとを回転させる駆動機構と、前記主型ロールと押型ロールとの間に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紫外線硬化樹脂の層を塗布する塗布機構と塗布された前記紫外線硬化樹脂の層を硬化させる紫外線光源を有し、前記基材フィルムに紫外線硬化樹脂層を塗布した後に、前記紫外線硬化樹脂面側に配した主型ロールと、前記基材フィルム面側に配した押型ロールで挟み込み、その後、前記基材フィルムを前記紫外線硬化樹脂を介して前記主型ロールに沿わせながら紫外線光源により紫外線硬化樹脂を硬化した後、前記主型ロ一ルから剥離し、得られる凹凸フィルムを巻き取る巻き取り機構を備える凹凸フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材フィルム表面の紫外線硬化樹脂に所定形状を転写して得られる凹凸フィルムの製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紫外線硬化樹脂に型ロール表面の凹凸形状を転写成形し、表面に所定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、特開平７−３２４７６号、特開平１１−３００７６８号公報などで開示されている。
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上の紫外線硬化樹脂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。
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べ一スフィルム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べースフィルム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。
前述の方法は、いずれも紫外線硬化樹脂を金型ロール１０６あるいは版胴１１４の表面の凹凸に密着した状態で硬化するため、凹凸フィルムの表面凹凸は型ロールの表面凹凸により決定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２（ｂ）に示すように、大きな四角錐とその斜面に沿って小さな球面が重なったような複合凹凸をフィルム上に成形しようとした場合、型ロールの表面に前記複合凹凸の反転形状を形成しなければならない。四角錐あるいは球面のみの凹凸を型ロールの表面に形成することは容易であるが、複合凹凸を形成することは大変困難である。
本発明は、複合凹凸形状を有する型ロールを用いることなく、複合凹凸形状を有する凹凸フィルムを製造する方法及びその製造装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
〔１〕基材フィルムに紫外線硬化樹脂が接触した後あるいは同時に、前記紫外線硬化樹脂が接触した前記基材フィルムを、前記紫外線硬化樹脂面側に配した主型ロールと、前記基材フィルム面側に配した押型ロールで挟み込み、その後、前記基材フィルムを前記紫外線硬化樹脂を介して前記主型ロールに沿わせながら紫外線硬化樹脂を硬化した後、前記主型ロ一ルから剥離するフィルムの製造方法において、主型ロール及び前記押型ロ一ルの表面に凹凸を設けたことを特徴とする凹凸フィルムの製造方法である。
〔２〕前記主型ロールの表面と前記押型ロールの表面で、それぞれの凹凸の形状あるいはパターンが相異なることを特徴とする上記〔１〕に記載の凹凸フィルムの製造方法である。
〔３〕前記押型ロールを、金属の表層に弾性体層を設けた構造とし、前記金属表層に凹凸を設けたことを特徴とする上記〔１〕又は〔２〕に記載の凹凸フィルムの製造方法である。
また、本発明は、
〔４〕紫外線硬化樹脂を成形すべき凹凸形状が表面に刻まれた主型ロールと、前記樹脂を前記主型ロールに押圧するために、前記主型ロールに対向する位置に配置された表面に凹凸を設けた押型ロールと、前記主型ロールと押型ロールとを回転させる駆動機構と、前記主型ロールと押型ロールとの間に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紫外線硬化樹脂の層を塗布する塗布機構と塗布された前記紫外線硬化樹脂の層を硬化させる紫外線光源を有し、前記基材フィルムに紫外線硬化樹脂層を塗布した後に、前記紫外線硬化樹脂面側に配した主型ロールと、前記基材フィルム面側に配した押型ロールで挟み込み、その後、前記基材フィルムを前記紫外線硬化樹脂を介して前記主型ロールに沿わせながら紫外線光源により紫外線硬化樹脂を硬化した後、前記主型ロ一ルから剥離し、得られる凹凸フィルムを巻き取る巻き取り機構を備える凹凸フィルムの製造装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面を用いて、本発明について説明する。
図１は本発明による一実施の形態の図であり、凹凸フィルムの製造装置の概要を示す。
以下に製造方法及び製造装置をプロセスに沿って図１を用いて説明する。図１において、基材フィルム供給ロール（図示せず）から送られてきた基材フィルム１は、樹脂供給ヘッド２ａにより紫外線硬化樹脂３が塗布される。紫外線硬化樹脂３が塗布された基材フィルム１は、主型ロール５へ押型ロール４で押し付けられ、主型ロール５に密着した状態で紫外線光源を有する紫外線照射装置６より発せられる紫外線の照射により硬化する。硬化後、剥離ロール７で支持されながら主型ロール５から剥離される。
【０００６】
紫外線硬化樹脂３が塗布された基材フィルム１が主型ロール５と押型ロール４で挟み込まれているとき、図２（ａ）に示すように、紫外線硬化樹脂３が主型ロール５側に配されるため、紫外線硬化樹脂３は主型ロール５の表面形状に成形される。また、押型ロール４は、基材フィルム１を変形させ、紫外線硬化樹脂３は基材フィルム１すなわち押型ロール４の表面形状に沿った形状となる。この後、押型ロール４を離れ、紫外線照射装置６の紫外線照射で紫外線硬化樹脂３は硬化されるが、基材フィルム１と紫外線硬化樹脂３および主型ロール５は密着しているため、成形時の形状を保持した状態で硬化される。離型後、基材フィルム１は成形前の平滑面に戻り、紫外線硬化樹脂の表面に押型ロール４の表面形状に沿った反転形状が現れる。よって、凹凸フィルムの紫外線硬化樹脂面の表面形状は、図２（ｂ）に示すように、主型ロール５の表面と押型ロール４の表面それぞれの反転形状が重なり合う形状となる。
尚、硬化前の紫外線硬化樹脂３は流動性があるため、硬化後の紫外線硬化樹脂表面に主型ロール５の表面形状が忠実に転写されるが、押型ロール４の表面形状は、基材フィルム１の弾性等の影響により、角部にＲ（丸み、曲率）が付いたり、高さが低くなる等形状が平坦化される傾向にある。平坦化の度合いは、基材フィルム１の厚さや剛性、紫外線硬化樹脂層の厚さ、主型ロール５と押型ロール４の径や表面硬度により異なり、主型ロール５への押型ロール４の押し付け力で制御できる。押型ロール４は、主型ロール５への押し付け力で平坦化度合いを制御するとともに、紫外線硬化樹脂層の膜厚制御と気泡除去を担っている。平坦化度合いの制御を独立に行うため、図４に示すように、膜厚制御および気泡除去用の取込押ロール８を設けてもよい。
また、紫外線硬化樹脂の供給は、図５に示すように、樹脂供給ヘッド２ｂより主型ロール５に行ってもよい。
また、主型ロール５の表面を鏡面とし、押型ロール4の表面凹凸形状のみを転写してもよい。また、主型ロール５と押型ロール４を同じ直径としてもよい。
【０００７】
【実施例】
本発明について図１を実施の形態の例として説明する。
基材フィルム１として、紫外線硬化樹脂３との接着性を向上させるために表面に厚さ０．１μｍの接着促進物質層を塗布した幅４３０ｍｍ、厚さ５０μｍ、長さ約１０００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。基材フィルム１として、この他にポリカーボネートやアクリル等他の材料を用いることもできる。紫外線硬化樹脂は、粘度０．４Ｐａ・ｓのアクリル樹脂系のものを用いたが、エポキシ樹脂系等の樹脂を用いることもでき、粘度は０．１〜５Ｐａ・ｓの範囲のものが適している。
押型ロール４としては、直径５０ｍｍの鉄心の表面を厚さ５ｍｍのゴム層で覆い、ゴム層表面には、先端角が１２０度の砥石でメッシュ状に線を彫り、高さが約０．３ｍｍの四角錐が形成されたものを用いた。図３（ａ）にゴム層表面の形状の概念図を示す。ゴムは、材質がＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエン・コポリマー）を用いたが、シリコンやウレタン等他の材料を用いることもできる。ゴムの硬度は７０度以上であることが望ましく、本実施例では９０度を用いた。
主型ロール５としては、直径１３０ｍｍ、ステンレス製で、表面にサンドブラストを施し、表面は、図３の（ｂ）と（ｃ）に示すような球状の窪みで敷き詰められている。窪みは、直径が０〜５０μｍ、深さが０〜約１０μｍの範囲のものが不規則に存在する。また、窪みの位置も不規則で、（ｃ）のように重なり合うものもある。
また、剥離ロール７は、押型ロールと同じ構成でゴムの表面を平滑にしたものを用いた。紫外線照射装置６の紫外線を照射する開口部の大きさは、基材フィルム１の搬送方向が１００ｍｍ、幅方向が４８０ｍｍである。
【０００８】
（実施例２）
実施例１では、押型ロール４の表面をゴム層とし、ゴムの表面に四角錐形状を形成したが、その加工精度は四角の底面の一辺が最低でも１ｍｍ前後必要であった。形状を微細化するために、押型ロール４として、ステンレスに厚さ２００μｍの銅メッキを施し、ダイヤモンドのバイトで四角錐を形成した後、厚さ約３μｍとなるようニッケルメッキをしたものを用いて実施した。この場合、押型ロール４と主型ロール５ともに金属であり、当りによる破損を避けるため、基材フィルム１の厚さを厚くして、１２５μｍと１８８μｍを用いた。押型ロール４の表面の四角錐は、先端角が１６８度のダイヤモンドのバイトでメッシュ状に線をピッチが４９．５μｍで彫り、高さが約２．６μｍの四角錐とした。
【０００９】
（実施例３）
押型ロール４として、実施例２のものの表面にゴム層を３ｍｍ付し、ゴム表面を平滑に研磨したものを用いた。これにより、基材フィルム１の厚さを５０μｍにすることができた。ゴム層の厚さは、押型ロール４を主型ロール５に押し付けた時、四角錐がゴム層表面に浮き出てくる程度の厚さ及び硬度である必要があり、本実施例では厚さ３ｍｍ、硬度９０度のものを用いた。
【００１０】
（実施例４）
図４に示す実施の形態の例について説明する。取込押ロール８としては、直径５０ｍｍの鉄心の表面を厚さ５ｍｍのゴム層で覆い、ゴム層表面は平滑にしたものを用いた。ゴムは、材質をＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエン・コポリマー）としたが、シリコンやウレタン等他の材質を用いることもできる。ゴムの硬度は７０度以上であることが望ましく、本実施例では９０度を用いた。他の構成部材は実施例１及び実施例２と同様のものを用いた。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、紫外線硬化樹脂を硬化させることにより所定の凹凸形状を備えたフィルムを製造する装置であって、表面に単純凹凸を備えた型ロールの組合わせで複合凹凸形状を形成する凹凸フィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の凹凸フィルム製造装置の一例を示す概略図である。
【図２】  本発明の凹凸フィルムの一例の概念を示す断面図である。
【図３】  本発明の凹凸フィルム製造に用いる型の表面形状の例を示す概略図である。
【図４】  本発明の凹凸フィルム製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】  本発明の凹凸フィルム製造装置の一例を示す概略図である。
【図６】  従来技術の凹凸フィルム製造装置を示す概略図である。
【図７】  従来技術の凹凸フィルム製造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１．基材フィルム                  ２．樹脂供給ヘッド
３．紫外線硬化樹脂                ４．押型ロール
５．主型ロール                    ６．紫外線照射装置
７．剥離ロール                    ８．取込押ロール
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−ラ
１０７．紫外線ランプ             １０８．バックローラ
１０９．紫外線硬化樹脂           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
【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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