(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）１）テーブル上に支持されている硬質の基板と、２）前記テーブルに面し、表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタと、３）前記基板と前記サブマスタとの間に塗布されたエポキシ層とを含む層状構造体を、圧縮ローラの外表面と前記テーブルとの間に形成されたニップ内に位置させるステップと、
（Ｂ）前記基板と前記サブマスタとの間の相対的な摺動を防止しつつ、前記圧縮ローラに対し前記テーブルを直線移動させると共に前記圧縮ローラを固定軸を中心として回転させながら、前記エポキシ層上に前記光成形面構造体をコピーするように前記ニップ内で前記層状構造体を自動的に圧縮するステップと、
（Ｃ）前記エポキシ層を硬化するステップと、
（Ｄ）前記基板から前記サブマスタを分離するステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
さらに、前記圧縮ステップ中に、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなるように、前記圧縮ローラの運動を前記テーブルの運動と相互に関連づけるステップを含む方法。
【請求項３】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）１）テーブル上に支持されている硬質の基板と、２）前記テーブルに面し、表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタと、３）前記基板と前記サブマスタとの間に塗布されたエポキシ層とを含む層状構造体を、圧縮ローラの外表面と前記テーブルとの間に形成されたニップ内に位置させるステップと、
（Ｂ）前記エポキシ層の上に前記光成形面構造体をコピーするために、前記ニップ内で前記層状構造体を自動的に圧縮するステップであって、該ステップは、前記圧縮ローラに対して前記テーブルを直線移動させながら、前記圧縮ローラを固定軸を中心として回転させるステップを含み、前記圧縮ローラの外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなるように、前記圧縮ローラの運動が前記テーブルの運動と相互に関連づけられているステップと、
（Ｃ）前記エポキシ層を硬化するステップと、
（Ｄ）前記基板から前記サブマスタを分離するステップと
を含み、
前記サブマスタが柔軟なシートを含み、前記サブマスタの一方の端部が前記圧縮ローラに取り付けられ、前記サブマスタの他方の端部が前記テーブルに取り付けられ、前記の相互に関連づけるステップが、前記層状構造体を形成するために、前記サブマスタが前記圧縮ローラから順次離れ、前記ニップ内で前記基板に対して圧着されるように、前記サブマスタを通して駆動力を前記テーブルから前記圧縮ローラへと伝達するステップを含む方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法において、
前記テーブルが、前進ストロークおよび戻りストロークにより往復運動を行い、前記分離ステップが、順次、１）前記層状構造体から前記サブマスタを剥離し、２）前記サブマスタを前記圧縮ローラ上に元通りに巻き付かせるために、前記テーブルの戻りストローク中に、巻き付け方向に回転するように前記圧縮ローラを駆動するステップを含む方法。
【請求項５】
請求項２記載の方法において、
前記層状構造体を形成する際の最初のステップが、前記圧縮ステップの直前に、前記基板上にエポキシを自動的に塗布するステップを含み、前記塗布ステップが、前記圧縮ローラの上流で前記テーブルから間隔を置いて位置しているエポキシ塗布装置により行われる方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、
前記硬化ステップが、前記層状構造体に対して紫外線を照射するステップを含む方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、
前記硬化ステップは、前記層状構造体の一部をその他の部分が前記ニップ内で圧縮されている間に硬化するように、前記圧縮ステップと平行して行われる方法。
【請求項８】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）テーブル上に硬質な基板を支持するステップと、
（Ｂ）圧縮ローラの外表面の周囲に柔軟なサブマスタを巻き付けるステップであって、前記圧縮ローラの外表面は、前記テーブルとの間にニップを形成するため前記テーブルから間隔を空けて配置され、前記サブマスタは、前記圧縮ローラと対向しない面に光成形面構造体を有しているステップと、
（Ｃ）前記サブマスタと前記基板との間にエポキシ層を塗布するステップと、
（Ｄ）前記圧縮ローラから前記サブマスタを剥離し、前記エポキシ層上に前記光成形面構造体をコピーし、それにより、層状構造体を形成するために、前記ニップ内で前記サブマスタ、前記エポキシ層、および前記基板を圧縮するステップであって、前記剥離および圧縮ステップは、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなる回転速度で前記圧縮ローラを回転させながら、前記圧縮ローラを越えて前記テーブルを駆動することを含むステップと、
（Ｅ）前記エポキシ層を硬化するステップと、
（Ｆ）前記基板から前記サブマスタを分離するステップと
を含む方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、
前記サブマスタの一方の端部が、前記圧縮ローラに取り付けられていて、前記サブマスタの他方の端部が、前記テーブルに取り付けられていて、前記圧縮ローラを越えて前記テーブルを移動させることにより、前記圧縮ローラから前記サブマスタを剥離し、前記圧縮ローラを回転駆動させる方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、
前記テーブルが、前進ストロークおよび戻りストロークにより往復運動を行い、前記テーブルが、前記前進ストローク中だけ、前記圧縮ローラを駆動して回転させ、前記分離ステップが、順次、１）前記層状構造体から前記サブマスタを剥離し、２）前記サブマスタを前記圧縮ローラ上に元通り巻き付かせるために、前記テーブルの戻りストローク中に、再巻き付け方向に回転するように前記圧縮ローラを駆動するステップを含む方法。
【請求項１１】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）テーブル上に硬質な基板を支持するステップと、
（Ｂ）柔軟な再利用可能であって、表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタの一方の端部を、前記テーブルとの間にニップを形成するため前記テーブルから間隔を置いて位置する圧縮ローラの外表面に取り付けるステップと、
（Ｃ）前記サブマスタの表面を前記圧縮ローラと対向させないように、前記圧縮ローラの外表面の周囲に前記サブマスタを巻き付けるステップと、
（Ｄ）前記サブマスタの他方の端部を、前記圧縮ローラの下流の位置で前記テーブルに取り付けるステップと、
（Ｅ）前記サブマスタと前記基板との間にエポキシ層を塗布するステップと、
（Ｆ）前記圧縮ローラから前記サブマスタを剥離し、前記エポキシ層上に前記光成形面構造体をコピーし、それにより、層状構造体を形成するために、前記サブマスタ、前記エポキシ層、および前記基板を前記ニップ内で圧縮するステップであって、前記剥離および前記圧縮ステップが、前記サブマスタに張力を加えるために、第一の方向に前記テーブルを駆動し、それにより、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなる回転速度で、前記サブマスタを前記圧縮ローラから剥離させるべく前記圧縮ローラを回転させることを含むステップと、
（Ｇ）前記エポキシ層を硬化するステップと、
（Ｈ）前記基板から前記サブマスタを分離するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、
前記分離ステップが、前記サブマスタを前記基板から剥離し、前記圧縮ローラ上に元通りに巻き付けるために、前記圧縮ローラを再巻き付け方向に回転するように駆動しながら、第二の方向に、前記圧縮ローラを越えて前記テーブルを駆動するステップを含む方法。
【請求項１３】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）テーブル上に硬質な基板を支持するステップと、
（Ｂ）柔軟で再利用可能であって、表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタの一方の端部を、テーブルとの間にニップを形成するため前記テーブルから上方に間隔を置いて位置する圧縮ローラの外表面に取り付けるステップと、
（Ｃ）前記サブマスタの表面を前記圧縮ローラと対向させないように、前記圧縮ローラの外表面の周囲に前記サブマスタを巻き付けるステップと、
（Ｄ）前記サブマスタの他方の端部を前記テーブルに取り付けるステップと、
（Ｅ）前記サブマスタに張力を加えるために、前記圧縮ローラの下を第一の方向に移動するように前記テーブルを駆動し、それにより、１）前記サブマスタを前記圧縮ローラから剥離し、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなる回転速度で前記圧縮ローラを回転駆動させ、２）前記ニップ内で前記サブマスタと前記基板とを圧縮するステップと、
（Ｆ）駆動ステップの際、前記圧縮ステップの間、前記エポキシが前記基板と前記サブマスタの光成形面構造体との間にサンドイッチ状に挟まれるように、前記ニップの上流に配置されたエポキシ塗布装置から前記基板上にエポキシを塗布するステップと、
（Ｇ）前記駆動ステップ中に、前記圧縮ローラの下流に配置された紫外線源により前記エポキシを硬化するステップと、
（Ｈ）前記サブマスタを前記基板から分離し、前記圧縮ローラ上に元通りに巻き付けるよう、再巻き付け方向に回転させるべく前記圧縮ローラを駆動しながら、第二の方向に、前記圧縮ローラを越えて前記テーブルを駆動するステップと
を含む方法。
【請求項１４】
硬質の基板上に、光成形面構造体をコピーするためのコピー装置であって、
（Ａ）平らな支持面を有し、前記支持面の延長方向と平行に移動することができるテーブルと、
（Ｂ）前記テーブルとの間にニップを形成するため前記テーブルの前記支持面から間隔を置いて位置する外表面を有している圧縮ローラであって、前記圧縮ローラに対して軸方向に、かつ前記テーブルに対して横方向に延びる支持シャフト上に装着され、前記圧縮ローラに面していない表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタを収容するように構成されている圧縮ローラと、
（Ｃ）前記テーブルが前記ニップを通って移動する場合、前記圧縮ローラは、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの前記支持面の線速度に等しくなる回転速度で回転し、それにより、前記ニップ内で前記基板および前記サブマスタが圧縮されるように、前記テーブルおよび前記圧縮ローラを駆動する駆動装置であって、前記サブマスタの第１の端部が前記圧縮ローラに取り付けられ、前記サブマスタの第２の端部がテーブルに取り付けられている駆動装置を含むコピー装置。
【請求項１５】
硬質の基板上に、光成形面構造体をコピーするためのコピー装置であって、
（Ａ）平らな支持面を有し、前記支持面の延長方向と少なくとも平行に移動することができるテーブルと、
（Ｂ）前記テーブルとの間にニップを形成するため前記テーブルの前記支持面から間隔を置いて位置する外表面を有している圧縮ローラであって、前記圧縮ローラに対して軸方向に、かつ前記テーブルに対して横方向に延びる支持シャフト上に装着され、前記圧縮ローラに面していない表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタを収容するように構成されている圧縮ローラと、
（Ｃ）前記テーブルが前記ニップを通って移動する場合、前記圧縮ローラは、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの前記支持面の線速度に等しくなる回転速度で回転し、それにより、前記ニップ内で前記基板および前記サブマスタが圧縮されるように、前記テーブルおよび前記圧縮ローラを駆動する駆動装置であって、該駆動装置が、１）直線的に運動するように前記テーブルを駆動するモータと、２）前記テーブルおよび前記圧縮ローラに接続され、前記テーブルの直線運動を前記圧縮ローラの回転運動に変換するカップリングとを備え、前記カップリングが、１）前記圧縮ローラ上に設けられ、前記サブマスタの第一の端部を前記圧縮ローラに取り付けると共に、前記サブマスタを前記圧縮ローラの外表面の周囲に巻き付けるデバイスと、２）前記サブマスタの第二の端部を前記テーブルに取り付けることができるようにする前記テーブル上のデバイスとを備える駆動装置と
を含むコピー装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のコピー装置において、
前記モータが、前記テーブルを前進又は後退させるべく前記テーブルを往復駆動させ、前記駆動装置が、さらに、前記テーブルの後退時に、前記圧縮ローラの前記外表面上に前記サブマスタを元通りに巻き付けるように前記圧縮ローラを駆動する再巻き付け駆動デバイスを備えるコピー装置。
【請求項１７】
請求項１６記載のコピー装置において、
前記再巻き付け駆動デバイスが、１）回転シリンダ、２）前記回転シリンダにより回転するように駆動されるピニオン、および３）前記ピニオンに係合し、前記支持シャフト上に装着されている被駆動ギアを備えるコピー装置。
【請求項１８】
請求項１４記載のコピー装置において、
前記支持シャフトが、前記テーブルの隣接する対向側面に位置する第一および第二のベアリング上に支持されていて、さらに、前記各ベアリングに対して、１）前記ベアリングが、前記テーブルから遠ざかるようにバイアスを掛けるカウンタバランス装置と、２）前記ベアリングを前記テーブルの方向に押すために選択的に作動することができるリニア・アクチュエータとを備えるコピー装置。
【請求項１９】
請求項１４記載のコピー装置において、
さらに、前記圧縮ローラの上流で前記テーブルから間隔を置いて位置し、エポキシを前記基板上に塗布するように構成されているエポキシ塗布装置を備えるコピー装置。
【請求項２０】
請求項１９記載のコピー装置において、
前記エポキシ塗布装置が、１）前記テーブルを横切って延び、突出位置と引っ込み位置との間を移動することができる支持体と、２）前記支持体上に装着されていて、エポキシ入口とエポキシ出口とを持つスプレーバーと、３）前記スプレーバーの前記エポキシ入口に接続している少なくとも一つのエポキシ供給チューブとを備えるコピー装置。
【請求項２１】
請求項１４記載のコピー装置において、
さらに、前記圧縮ローラが回転するのを防止するために選択的に作動することができるブレーキを備えるコピー装置。
【請求項２２】
請求項１５記載のコピー装置において、
さらに、前記圧縮ローラの下流で前記テーブルから間隔を置いて位置するエポキシ硬化デバイスを備えるコピー装置。
【請求項２３】
請求項２２記載のコピー装置において、
前記エポキシ硬化デバイスが、紫外線源を備えるコピー装置。
【請求項２４】
硬質な基板上に光成形面構造体をコピーするためのコピー装置であって、
（Ａ）上を向く平らな支持面を有し、前記支持面に対して平行に移動することができるテーブルと、
（Ｂ）前記テーブルとの間にニップを形成するため前記支持面の上に間隔を置いて位置する外表面を有している圧縮ローラであって、前記圧縮ローラに対して軸方向に、かつ前記テーブルに対して横方向に延びる支持シャフト上に支持され、その外表面上にサブマスタを収容するように構成されている圧縮ローラと、
（Ｃ）前記テーブルおよび前記圧縮ローラを駆動し、
（１）前記支持面に対して縦方向に移動するように前記テーブルを駆動するモータと、
（２）ａ）前記圧縮ローラに取り付けられている第一の端部を有し、ｂ）前記テーブルに取り付けられる第二の端部を有し、ｃ）前記圧縮ローラの前記外表面の周囲に巻き付けることができ、前記テーブルが前記ニップを通って移動する場合に、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなる回転速度で前記圧縮ローラが回転し、それにより、前記ニップ内で前記基板と前記サブマスタとが圧縮されるように、前記テーブルを前記圧縮ローラと係合させるサブマスタとを含む駆動装置と
を備えるコピー装置。
【請求項２５】
請求項２４記載のコピー装置において、
前記モータが、前記テーブルを前進及び後退させるべく前記テーブルを往復運動させ、前記駆動装置が、さらに、前記テーブルの前記後退時に、前記圧縮ローラの前記外表面上に前記サブマスタを元通りに巻き付けるように前記圧縮ローラを駆動する再巻き付け駆動デバイスを備えるコピー装置。
【請求項２６】
硬質な基板上に光成形面構造体をコピーするためのコピー装置であって、
（Ａ）上を向く平らな支持面を有し、前記支持面に対して平行に移動することができるテーブルと、
（Ｂ）前記テーブルとの間にニップを形成するため前記支持面の上に間隔を置いて位置する外表面を有している圧縮ローラであって、前記圧縮ローラに対して軸方向に、かつ前記テーブルに対して横方向に延びるローラ駆動シャフトにより自由に回転することができ、１）前記サブマスタの第一の端部が前記圧縮ローラに取り付けられ、２）前記サブマスタが前記外表面の周囲に巻き付き、３）前記サブマスタの第二の端部が、前記圧縮ローラの下流で前記テーブルに取り付けられるように、前記外表面にサブマスタを収容するように構成されていて、前記サブマスタが、前記圧縮ローラと対向しない表面上に前記光成形面構造体を持つ圧縮ローラと、
（Ｃ）前記圧縮ローラの上流で前記テーブルの上に間隔を置いて位置し、前記基板上にエポキシ層を塗布するように構成されているエポキシ塗布装置と、
（Ｄ）前記テーブルが前記ニップを通って第一の方向に移動した場合に、前記圧縮ローラの前記外表面の線速度が前記テーブルの線速度に等しくなる回転速度で前記圧縮ローラが回転し、それにより、前記ニップ内で前記基板、前記エポキシ層および前記サブマスタが圧縮されるように、前記支持面に対して縦方向に移動するように前記テーブルを往復駆動させるモータと、
（Ｅ）前記モータが、前記第一の方向とは反対の第二の方向に前記テーブルを駆動した場合に、前記圧縮ローラの前記外表面上に前記サブマスタを元通りに巻き付けるように前記圧縮ローラを駆動する回転シリンダと、
（Ｆ）前記圧縮ローラの下流で前記テーブル上に間隔を置いて位置し、エポキシを硬化するように構成されている紫外線源と
を備えるコピー装置。
【請求項２７】
光成形面構造体をコピーする方法であって、
（Ａ）１）テーブル上に支持されている硬質の基板と、２）前記テーブルに面し、表面上に前記光成形面構造体を持つサブマスタと、３）前記基板と前記サブマスタとの間に配置されたエポキシ樹脂層とを含む層状構造体を、圧縮ローラの外表面と前記テーブルとの間に形成されたニップ内に位置させるステップと、
（Ｂ）１）前記テーブルおよび前記層状構造体を、回転する前記圧縮ローラに対して直線移動させることで、前記層状構造体上で前記ニップを移動させて、前記樹脂層上に前記光成形面構造体をコピーするとともに、２）前記サブマスタに対する前記基板の滑りを防止するために、前記テーブルの直線移動の速度および前記圧縮ローラの回転速度を調整した状態で、前記圧縮ローラを回転させるステップと、
（Ｃ）前記エポキシ層を硬化するステップと、
（Ｄ）前記基板から前記サブマスタを分離するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、積層状構成部材の製造に関する。より詳細には、硬質の基板上に、光成形面構造体をコピーすることにより積層状光学的構成部材を製造するための方法に関するものである。本発明は、さらに、上記方法を実行するための装置に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
必要な表面特性を持つ最終製品を製造するために、基板上に光学的成分をコピーする方法は周知である。最終製品は、視野スクリーンおよびホモジェナイザを含み、それぞれ、その少なくとも一つの表面上の光成形表面構造体を特徴とする。これらの製品は、１）コーヒレントな光により、感光性媒体上に表面構造体を発生するステップと、２）上記媒体を処理するステップと、３）表面構造体をエポキシ内にコピーするステップにより作られる。処理の異なる段階で、感光性材料は収縮するので、必要な光学的特性を持つ光学的製品を製造するには、順次製造される少なくとも一つのサブマスタ、通常は、数個のサブマスタが必要になる。最終段階においては、必要な表面構造体を含む、再使用可能なサブマスタが、液体エポキシ層がコーティングされている基板に対して圧着される。その後で、液体エポキシは硬化され、サブマスタが、基板／硬化エポキシ積層体から除去される。用途により、基板は、柔軟な薄いフィルムから作ることもできるし、またはポリカーボネート、ガラスまたはアクリルのような、厚くて、比較的硬質な基板から作ることもできる。本発明は、このタイプの硬質基板上への表面構造体のコピーに関する。
【０００３】
いままで、表面構造体は、手動によりまたは半自動的に硬質の基板上にコピーされてきた。これらのプロセスは、両方とも、いくつかの欠点と不都合な点とを持つ。
【０００４】
手動プロセスは、四つのステップからなる。第一ステップにおいて、基板は、硬質で平らな面の上に載せられ、エポキシ層が上記基板上に塗布される。その後で、層状構造体を形成するために、基板とサブマスタとの間にエポキシ層をサンドイッチ状に挟むために、基板の頂部上に柔軟なプラスチックのサブマスタが載せられる。サブマスタは、基板に面しているその表面上に必要な表面構造体を含む。その後で、ネオプレンでコーティングされたローラ、またはゴムでコーティングされたローラが、手動で、層状構造体上の回転により圧着され、その結果、層状構造体が、ローラと平らな表面との相互作用による線対面の接触により圧縮される。この圧縮により、エポキシ層内の必要な表面構造体がコピーされる。その後で、エポキシは、サブマスタによりカバーされた層状基板を形成するために、紫外線（ＵＶ）の照射により硬化される。最後に、サブマスタは、層状基板から手動で剥離される。
【０００５】
手動コピー・プロセスは、非常に面倒なものであり、時間の掛かるものであり、この場合、通常の製造速度は、コピーされる表面構造体の複雑さにより異なるが、１時間当り５〜１０単位である。さらに、圧着プロセス中に、確実に均等な圧力を加えるのは困難である。これは困ったことである。何故なら、圧力を均等に掛けることができないと、完成品にバラツキが起こるからである。サブマスタを基板の上に置く前、および以降の圧着動作の前に、基板上にエポキシ層が均等に塗布されないと、これらの問題が複合して起こることになる。
【０００６】
半自動上記プロセスは、層状の基板／エポキシ／サブマスタ構造体を圧縮するために、ラミネータと呼ばれる機械を使用する。ラミネータは、第一および第二のニップロールを備え、上記二つのロールの間に形成されたニップを通して、層状構造体を引き出すために、上記第一および第二のニップロールは、反対方向に駆動される。第一のニップロールは、直流モータ等により駆動され、第二のニップロールは、第二のニップロール上の被駆動ギアと、第一のニップロール上の駆動ギアとの間の係合接触により駆動される。層状構造体は、ニップの間を通して引き出される時に圧縮される。その場合、オペレータは、１）エポキシを硬化させ、層状構造体を形成するために、圧縮された層状構造体に紫外線を照射し、２）手動プロセスと同じ方法で、層状構造体からサブマスタを手動で剥離する。
【０００７】
半自動プロセスは、手動プロセスより少し速いが、いくつかの理由で、必ずしもよりよい品質の製品を生産しない。第一の理由は、層状構造体は、ニップ内で、手動プロセスの時の線対面接触ではなく、線対線接触を起こし、層状構造体は、オペレータがニップを通して構造体を供給すると、ニップロールの周囲で不規則な運動をしたり、揺れ動いたりする傾向があるからである。そのため、圧力が均等に加わらなくなる。第二の理由は、ニップロールの相互のギア係合の際のバックラッシュにより、二つのニップロールの間に速度差が発生する傾向があるからである。このような速度差により、圧縮作業中に、圧着された層状構造体の二つの面の間で、スリップが起こる場合がある。このスリップは、さらに、完成品の品質を劣化させる。その上、圧縮プロセス中に、多くの場合、余分な液体エポキシが、層状構造体から絞り出されるので、サブマスタを基板から剥離する前に拭き取らなければならない。この液体エポキシは、圧縮された層状構造体が紫外線源に送られている間にサブマスタと基板との間に滲出して、それにより製品をダメにする。
【０００８】
それ故、１）手動コピー・プロセスの、長時間を要する遅い生産速度を速くすることができ、２）サブマスタと基板との間に少しのスリップしか起さないか、または全然スリップを起こさないで両方を均等に圧着することにより、確実によい製品を作ることができる機械の開発が待望されている。
（発明の目的および概要）
【０００９】
本発明の第一の主な目的は、基板、サブマスタおよび両者の間のエポキシ層を自動的圧縮することによって、比較的硬質な基板の上に光成形面構造体を自動的コピーする、高速で、信頼性の高い方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第一の機能により、上記目的は、最初に、層状構造体を圧縮ローラの外表面とテーブルとの間に形成されるニップ内に位置させることにより達成される。この場合、上記層状構造体は、１）テーブル上に支持されている比較的硬質の基板と、２）テーブルに面するその表面上に光成形面構造体を持つサブマスタと、３）基板とサブマスタとの間に塗布されたエポキシ層とを含む。上記方法は、また、エポキシ層の上に表面構造体をコピーするために、ニップ内で層状構造体を自動的に圧縮するステップを含む。他のステップとしては、エポキシを硬化するステップと、その表面上に光成形面構造体を持つ、基板／エポキシ積層を残すために、基板からサブマスタを分離するステップとを含む。
【００１１】
速度を最大限度まで速め、自動化を行うためには、好適には、エポキシ塗布ステップ、エポキシ硬化ステップ、およびサブマスタ分離ステップも自動的に実行することが好ましい。
【００１２】
好適には、圧縮ステップは、ローラに対してテーブルを並進させながら、非並進軸を中心にしてローラを回転するステップを含むことが好ましい。
本発明のもう一つの目的は、第一主な目的を満足させ、圧着作業中のサブマスタと基板との間のスリップを防止する方法を提供することである。
【００１３】
この目的は、ローラの外表面の線速度が、テーブルの線速度と少なくともほぼ等しくなるように、テーブルの運動とローラの運動とを相互に関連させることにより達成される。この相関関係は、好適には、サブマスタが、ローラから順次剥離され、層状構造体を形成するために、ニップ内の基板に圧着されるように、サブマスタを通してのテーブルからローラへの駆動力の伝達を含むことが好ましい。
【００１４】
層状構造体からのサブマスタの自動的な分離を容易にするために、好適には、前進ストローク中だけ回転するように、テーブルがローラを駆動するようにして、テーブルが、前進ストロークおよび戻りストロークにより、往復運動を行うことが好ましい。分離ステップは、順次に、１）積層からサブマスタを剥離し、２）サブマスタをローラ上に元通り巻き付かせるために、テーブルの戻りストロークの間、巻き付け方向に回転するようにローラを駆動するステップを含む。
【００１５】
本発明の第二の主な目的は、サブマスタの表面上に形成された光成形面構造体を比較的硬質な積層基板の表面上に自動的にコピーすることができるコピー装置を提供することである。
【００１６】
本発明のさらにもう一つの機能により、この目的は、テーブル、圧縮ローラおよび駆動装置を含むコピー装置を供給することにより達成される。テーブルは、通常、平らな支持面を持ち、少なくとも、通常、支持面の延長方向に平行に移動することができる。圧縮ローラは、その間にニップを形成するために、支持面から間隔をおいて設置されている外表面を持つ。ローラは、ローラに対して軸方向に延びていて、テーブルに対して横方向に延びる支持軸上に装着される。ローラは、また、その外表面上に、ローラに面していないその表面上に、表面構造体を持つサブマスタを収容するように構成されている。駆動装置は、テーブルがニップの間を通って移動する際に、ローラの外表面の線速度が、テーブルの線速度にほぼ等しい回転速度でローラが回転するようにテーブルおよびローラを駆動する。それにより、ニップ内で基板およびサブマスタが圧縮される。
【００１７】
好適には、動作を最大限度まで速くするために、コピー装置は、さらに、圧縮ローラの上流に位置する、自動的に動作するエポキシ塗布装置、および圧縮ローラの下流に位置する自動的に動作するエポキシ硬化装置を含むことが好ましい。
【００１８】
本発明のもう一つの目的は、第二の主な目的を満足させ、圧着プロセス中、その間のスリップを防止するために、ローラ速度とテーブル速度とを相互に関連づけるコピー装置を提供することである。
【００１９】
この目的は、サブマスタの第一の端部をローラに取り付けることができ、サブマスタの第二の端部をテーブルに取り付けることができるように、テーブルと圧縮ローラを配置することにより達成される。サブマスタは、ローラの外表面の周囲に、少なくとも少し間隔をおいて巻き付けることができる。駆動装置は、好適には、さらに、テーブルの戻りストローク中、ローラの外表面上にサブマスタを再び巻き付けるために、ローラを駆動する再巻付け駆動デバイスを含むことが好ましい。再巻付け駆動デバイスは、好適には、１）回転シリンダと、２）回転シリンダにより、回転できるように駆動されるピニオンと、３）ピニオンと係合していて、ローラ駆動シャフト上に装着されている被駆動ギアを含むことが好ましい。
【００２０】
本発明のその他の目的、機能および利点は、以下の説明を読み、添付の図面を見ればよりよく理解することができるだろう。しかし、本発明の好適な実施形態を示す下記の説明は、例示としてのものであって、本発明を制限するものでないことを理解されたい。本発明の精神から逸脱することなしに、本発明の範囲内において、多くの変更を修正を行うことができる。そのような変更および修正は、本発明の範囲内に含まれる。
【００２１】
添付の図面は、本発明の好適な例示としての実施形態を示す。全図面中、類似の参照番号は、類似の部品を示す。
（好適な実施形態の詳細な説明）
１．概要
本発明は、比較的硬質な基板の積層面上に光成形面構造体をコピーするための、簡単で、高速で、信頼性の高い方法および装置を提供する。より詳細に説明すると、層状構造体を形成するために、基板がテーブル上に装着され、エポキシ層が基板とサブマスタとの間に塗布された後で、層状構造体は、テーブルと回転圧縮ローラの外表面との間に形成されるニップの間で自動的圧縮され、それにより、表面構造体をエポキシ層内にコピーする。その後で、エポキシは硬化され、その表面上に光成形面構造体を持つ層状構造体を残こすために、サブマスタが基板から分離される。好適には、サブマスタを圧縮ローラの周囲に巻き付け、ニップ内で層状構造体を圧縮するためには、テーブルが直線的に往復運動している間に圧縮ローラを回転させることが好ましい。サブマスタと基板との間のスリップを防止するために、圧縮ローラの回転速度は、好適には、テーブルが運動した際に、サブマスタを回転させる目的で、ローラを駆動する駆動ベルトとして、使用することにより、圧縮動作中に、テーブルの並進速度と整合させることが好ましい。好適には、コピー装置も、圧縮動作の後で自動的にエポキシを硬化し、その後で、サブマスタを基板から分離することが好ましい。
【００２２】
２．コピー装置の構造
図面について説明するが、最初に、図１−図４および図１０を説明する。図に示すように、コピー装置２０は、上記第一節で説明したように動作することができる。コピー装置２０は、その上に、１）並進することができるテーブル２４、２）圧縮ローラ組立体２６、３）圧縮ローラ組立体２６の上流に位置するエポキシ塗布装置組立体２８、および４）圧縮ローラ組立体２６の下流に位置するエポキシ硬化装置３０が装着されている、支持フレーム２２を含む。支持フレーム２２は、上部水平支持面３２、複数の垂直支持体３４、および複数の側部支持体３６、および縦方向の支持体３８を含む。すべての動力構造体は、好適には、コンピュータ４０および手動制御装置４２により制御するのが好ましい。すべての手動制御装置４２は、支持フレーム２２に対して、内部に向かって、また外部に向かって揺れ動くことができるアーム４６上に装着されているコントロール・ボックス４４上に装着されていて、それにより、必要な場合には、コピー装置２０の側面にアクセスすることができる。図の実施形態の場合には、テーブル２４は、水平面上に位置していて、圧縮ローラ組立体２６、エポキシ塗布装置組立体２８、およびエポキシ硬化装置３０は、すべてテーブル２４上に装着されている。今後は、この好適な実施形態により説明を続けるが、テーブルは傾けて設置することもできるし、倒置することさえできるし、他の部材もそれに対応する角度に設置することができる。
【００２３】
以後、コピー装置２０の主要な構成部材の各々について順次説明する。
テーブル２４の目的は、その上に設置されている基板ＳＴを、エポキシ塗布装置２８、圧縮ローラ組立体２６、およびエポキシ硬化装置３０を通して、これらすべてのデバイスと整合状態で移動させることである。テーブル２４は、その運動を正確に制御することができる、並進可能な比較的平らな面を持つ任意の構造体を備えることができる。図の実施形態の場合には、テーブル２４は、支持フレーム２２の上部支持面３２上に支持されている長方形のスラブを備える。テーブル２４は、水平の平らな頂部５０を持つ。横方向に延びるクランプ５２は、図１１−図１４に最もハッキリ示すように、サブマスタＳＵの第一の端部を収容するために、テーブル２４の縦方向の後部端部に設置されている。
【００２４】
図４および図５に最もハッキリ示すように、テーブル２４は、一組の横向きに対向する、縦方向に延びるレール５４により、それに沿って縦方向に運動することができるように支持面３２上に装着されている。各レール５４は、支持面３２上に装着されていて、その対向側面内に形成された溝６０を持つほぼＩ形のバー５８を備える。一組の縦方向に間隔持つほぼ逆Ｕ字形のブロック６２および６４が、テーブル２４の各側面の底部にしっかりと固定されている。これらの各ブロック６２および６４は、関連するレール５４内の対応する溝６０と、スライドできるように係合している、内側に向かって延びるフランジ６６を有する。
【００２５】
テーブル２４は、リニア駆動機構５６により、レール５４に沿って運動するように駆動される。リニア駆動機構５６は、正確に制御できる速度で、上部支持面３２に対して縦方向にテーブル２４を駆動するために、テーブル２４および上部支持面３２に接続していて、コンピュータ４０、および／または手動制御装置４２の制御の下で動作することができる、任意の構造体を備えることができる。好適なリニア・アクチュエータは、可逆直流モータ６８、回転ネジ７０、およびネジ山付きスリーブ７２を備える回転ネジ・ドライブである。モータ６８は、上部支持面３２の前端部に装着されていて、スリーブ７２は、テーブル２４の底面の後端部に装着されている。ネジ７０は、モータ６８から、スリーブ７２を通して、遠端部のベアリング７３まで延びる。ベアリング７３は、回転できるように、支持面３２上にネジ７０の後端部を支持している。モータに電力が供給されると、スリーブ７２内でネジ７０を回転させ、それにより、スリーブ７２を駆動し、そのためテーブル２４全体が、ネジ７０に沿って縦方向に移動する。
【００２６】
圧縮ローラ組立体２６は、その主要構成部材として、１）圧縮ローラ７４、および２）再巻き付けデバイス７６を含む。圧縮ローラ７４は、その間にニップＮを形成するために、テーブル２４の上に間隔をおいて設置されている。さらに、圧縮ローラ７４は、その外面の線速度が、テーブル２４の線速度と少なくともほぼ等しくなるように、ローラ７４の回転速度とテーブル２４の並進速度とを相互に関連づける。図の好適な実施形態の場合には、この相関関係の一部は、以下に詳細に説明するように、サブマスタＳＵにより、また再巻き付けデバイス７６により、それぞれ達成される。
【００２７】
圧縮ローラ７４および再巻き付けデバイス７６は、両方とも、テーブル２４の横方向の外側、支持面３２の縦方向のほぼ中央に位置するフレーム組立体２２の上部支持面３２上に装着している支持組立体７８上に装着されている。支持組立体７８は、一組の側面支持プレート８０、前部タイロッド８２、および後部クロス８４を含む。支持プレート８０は、テーブル２４の側面上の位置から垂直に延びて、テーブル２４上のかなり離れ場所に位置する上端部のところで終っている。支持プレート８０は、タイロッド８２によりその前端部に接続していて、クロス・プレート８４によりその後端部に接続している。両方とも、支持プレート８０の上端部のところで、テーブル２４を横切って横方向に延びる。
【００２８】
図１、図２、図９および図１０について説明すると、圧縮ローラ７４は、１）回転できる硬質の金属ドラム８６と、２）ドラム８６の外周期面の少なくとも一部上に装着されている、比較的圧縮し易い材料でできている層８８とを含む。ドラム８６は、一組の支持シャフト９０上に装着されている。各シャフト９０は、焼入れ鋼からできていて、ドラム８６の各端部から軸方向に外側に向かって延びる。柔軟な材料の層８８は、好適には、６５〜７０デュロメータの硬度を持つシリコーンのような天然ゴムまたは合成ゴムから作ることが好ましい。クランプバー９２は、層８８内のギャップに沿って、ドラム８６の外周面に沿って軸方向に延びる。クランプバー９２は、サブマスタＳＵの第二の端部を、図９に最もハッキリ示すように、圧縮ローラ７４に取り付けるために使用される。
【００２９】
各支持シャフト９０は、ドラム８６の関連端部に軸方向に隣接して位置するベアリング・ブロック９４内に回転できるように支持されている。各ベアリング・ブロック９４は、図６−図８および図１０に最もハッキリ示すように、関連支持プレート８０内に形成された案内スロット９６内に、浮き上がった状態に支持される。より詳細に説明すると、各ベアリング・ブロック９４は、設定を目的とし、および／または圧縮動作中に層状構造体上に加わる圧力を調整するために、圧縮ローラ７４を垂直方向に調整することができるカウンタバランス装置により、上および下からバイアスを掛けられる。これらの各カウンタバランス装置は、スプリング９８およびリニア・アクチュエータ１００を含む。スプリング９８は、支持プレート８０の上を向いている表面からベアリング・ブロック９４の下を向いている表面に延びるように、案内スロット９６内に配置されていて、それにより、ベアリング・ブロック９４に上向きのバイアスを掛けている。すべてのスプリング９８によるバイアス力全体は、好適には、圧縮ローラ７４およびベアリング・ブロック９４の重量と、釣り合っていることが好ましい。各リニア・アクチュエータ１００は、コンピュータ４０および／または手動制御装置４２の制御の下で、スプリング９８の力に対抗して、関連ベアリング・ブロック９４を下向きに押し、それにより、コピー装置２０の動作中に、層状構造体上に加わる圧縮力を調整するために動作することができる任意のデバイスを備えることができる。図の好適なリニア・アクチュエータ１００は、１）垂直案内スロット９６の頂部上を延びるクロス・バー１０４上に装着されているシリンダ部分１０２、２）ベアリング・ブロック９４に取り付けられているロッド１０６を含む復動空気圧シリンダを備える。
【００３０】
再巻き付けデバイス７６の目的は、圧縮ローラ７４とテーブル２４との間に必要な速度の相関関係を維持するために、サブマスタＳＵの張力に依存しながら、テーブル２４の戻りストロークの間、圧縮ローラ７４上にサブマスタＳＵを巻き戻すために、圧縮ローラ７４を駆動して回転させることである。図の実施形態の場合には、巻き付けデバイス７６は、一組の空気圧で作動する回転空気アクチュエータ１１０の形をしていて、その中の一方は、圧縮ローラ組立体２６の各端部に位置する。各回転空気アクチュエータ１１０の出力は、動作できるようにピニオン１１２と係合している。ピニオン１１２は、関連ドラム支持シャフト９０の端部に固定されている被駆動ギア１１４と係合する。従って、コンピュータ４０および／または手動制御装置４２の制御の下で、回転空気アクチュエータ１１０が作動すると、ピニオン１１２を駆動して回転させ、それにより、ギア１１４および圧縮ローラ７４を駆動して回転させる。ピニオン１１２の一方は、設定等の目的で、圧縮ローラを回転することができるように、ノブ１１６により手動で駆動することができる。ピニオン１１２および関連回転空気アクチュエータ１１０は、また１）ピニオン１１２が被駆動ギア１１４と係合している、図の動作位置と、２）圧縮ローラ７４を直接手動で回転することができるように、ピニオン１１２がギア１１４から離れている引っ込んだ位置との間を、図１、図２および図８内の矢印１１８の方向に、シリンダ１１１により移動することができる。最後に、オペレータが、クランプバー９２にアクセスするために、図面に示す位置に、圧縮ローラ７４をロックすることができるように、被駆動ギア１１４の中の一方に選択的にブレーキを掛けることができる。ブレーキは、好適には、１）支持ブラケット１２２上に装着されているシリンダ、および２）ブレーキ・シュウ１２４に取り付けられているロッドを含む複動空気圧シリンダ１２０の形をしていることが好ましい。ブレーキ・シュウ１２４は、シリンダ延長部上の関連被駆動ギア１１４の歯と係合したり、離脱したり、また手動制御装置４２の中の一つの制御の下で引っ込むために、選択的に運動することができる。
【００３１】
エポキシ塗布装置２８は、コピー装置２０にとって重要なものではないが、役に立つものである。何故なら、この装置は、全プロセスの自動化に貢献するからである。エポキシ塗布装置２８は、層状構造体がニップＮ内で圧縮される前に、サブマスタＳＵと基板ＳＴとの間に、液体エポキシＥ、好適には、液体エポキシの均等な層を塗布することができる任意のデバイスを備えることができる。図の好適な実施形態の場合には、エポキシ塗布装置２８は、圧縮ローラ７４のすぐ上流の圧縮ローラ支持組立体７８上に装着されている。図８および図１０に最もハッキリ示すように、図のエポキシ塗布装置２８は、テーブル２４を横切って延びる、支持バー１３０上に装着されているスプレーバー１３２、および少なくとも一つ、好適には、数個のエポキシ供給チューブ１３４を含む。スプレーバー１３２は、基板ＳＴの幅と同じ長さ、またはほぼ同じ長さの、その内部に形成された、下向きの出口スリット（図示せず）を含む。スプレーバー１３２は、また、エポキシを受け入れるためにその内部に形成された、複数の（図示の実施形態の場合には三つの）入口オリフィスを含む。エポキシＥは、コンピュータ４０が指定する流量で、供給チューブ１３４を通して、適当な供給源（図示せず）からこれらオリフィスに送られる。好適には、エポキシ塗布装置２８が、コピー装置２０が動作していない場合、その動作位置から引っ込むことができるようにするために、支持バー１３０が、テーブル２４に対して上下に運動することができるように、複動空気圧シリンダのような、リニア・アクチュエータ１３６上に、支持バー１３０の他方の端部を装着することが好ましい。
【００３２】
硬化装置３０は、テーブル２４が、硬化装置３０の下で往復運動をしている間にエポキシを硬化させることができる任意のデバイスを備えることができる。大部分のエポキシは、紫外線（ＵＶ）の照射により硬化する。それ故、好適な硬化装置３０は、紫外線硬化組立体を備える。図１−図７および図１０について詳細に説明すると、この組立体は、シャッター１４０、紫外線源１４２、および紫外線源用の調整可能な支持構造体を含む。紫外線源１４２は、任意の標準紫外線ゼネレータを備えることができるので、詳細な説明は省略する。紫外線源１４２は、好適には、紫外線源１４２の上および周囲を覆うハウジング１４３内に収容することが好ましい。
【００３３】
シャッター１４０は、圧縮ローラ支持組立体７８の後部プレート８４の下を延びる簡単な構造の金属プレートを備える。シャッター１４０は、コンピュータ４０および／または手動制御装置４２の制御の下で動作する複動空気圧シリンダ１４６によりプレート８４に対して垂直に運動することができる。シリンダ１４６は、シャッター１４０に接続しているロッド端部、および支持プレート８４に固定されているシリンダ端部を備える。シリンダ１４６が伸縮すると、シャッター１４０は、１）シャッター１４０の底面が、テーブル２４から上に向かってかなり離れる、上昇した開位置から、２）ニップＮの付近で、テーブル２４の方向に伝播する光を素子するために、シャッター１４０の底面が、テーブル２４の近接する下降した閉位置との間でシャッター１４０を上下に運動させる。
【００３４】
支持構造体１４４は、紫外線源１４２からの光を、ニップＮのすぐ下流に位置するチューブ２４上の入射位置の方向に向けるように、紫外線源１４２の方向を調整するように構成されている。入射点の位置および入射点に入射する光の輝度は、支持構造体１４４を適当に調整して、紫外線源１４２の位置および方向を調整することにより調整することができる。図４および図１０について説明すると、支持構造体１１４は、１）支持面３２上のある位置において、テーブルを横切って横方向に延びる、支持プレート１５０と、２）一組の垂直方向に延びる、横方向に間隔を持つ垂直支持ベース１５２とを含む。支持プレート１５０は、図１０に最もハッキリ示すように、一組のブラケット１５４により、カンチレバーのように、垂直支持ベース１５２上に装着されている。クロス・ブレース１５６は、垂直支持バー１５２の間を延びていて、相互に横方向に間隔を持ち、クロス・ブレース１５６から支持プレート１５０へ、前方および下方に延びる相互に横方向に間隔を持つ一組の傾斜紫外線源マウント１５８を収容する。テーブル２４に光が入射する位置を変えるために、これらのマウント１５８の傾斜は、垂直支持バー１５に対して、クロス・ブレース１５６を上下に移動することにより調整することができる。この調整は、垂直支持バー１５２上に、クロス・ブレース１５６を装着するための、装着孔部１６０の複数の垂直方向に間隔を持つ組の中の一つを選択することにより行うことができる。紫外線源１４２は、Ｕ字形のスライド・プレート１６２上に装着されていて、このプレート１６２は、紫外線源１４２をマウント１５８に沿ってスライドできるようにし、それにより、紫外線源１４２と入射点との間の間隔を変化させ、それにより、入射点での光の輝度を変化させることができるようにする傾斜マウント１５８上にスライドできるように装着されている。
【００３５】
３．コピー装置の動作
全コピー・プロセスは、オペレータによる設定が行われた後で、自動的に行われ、サブマスタＳＵ上の表面構造体ＳＳの、基板ＳＴ、および硬化エポキシＥ層の上に形成された積層体上へのコピーを含む。
【００３６】
サブマスタＳＵは、好適には、ポリエチレンのような、柔軟なポリカーボネート・シートから形成され、その表面上に形成された、必要な光成形面構造体ＳＳ（図１２−図１４）を持つ再使用可能なサブマスタであることが好ましい。このサブマスタＳＵは、任意の適当なプロセスにより作ることができる。例えば、完成品が視野スクリーン、ホモジェナイザ等である通常の用途の場合には、サブマスタは、コーヒレントな光を使用して、感光媒体上に、表面構造体ＳＳを形成し、この媒体を処理し、一連のサブマスタ内に表面構造体をコピーすることにより作成される。この場合、以降の各発生は、マスタの視野角より、幾分小さな視野角を持つ。サブマスタ・コピー・プロセスは、必要な視野角を持つサブマスタＳＵが達成されるまで、必要なだけ反復して行われる。１９９８年３月３１日付の、サバント他の米国特許出願第０９／０５２，５８６号が、この方法で、サブマスタを形成するプロセスを開示している。上記米国特許出願の主題は、引用によって本明細書の記載に援用する。基板ＳＴは、光学的用途に使用することができる比較的硬質の任意の構造体を含むことができる。例えば、基板は、ガラス、アクリルまたはポリエステルのようなポリカーボネート構造体を含むことができる。エポキシＥは、基板の上に積層し、その後で、紫外線照射により硬化することができる任意の液体エポキシを含むことができる。
【００３７】
オペレータは、最初、クランプバー９２を使用して、サブマスタＳＵの一方の端部を圧縮ローラ７４に取り付け、その後で、圧縮ローラ７４のシリコーン層８８の周りに、約１８０度巻き付け、その後で、クランプ５２を使用して、サブマスタＳＵの他方の端部をテーブル２４に取り付けることにより、動作用のコピー装置２０を作成する。サブマスタＳＵは、現在、図１１に示す位置に位置していて、その場所で、テーブル２４および圧縮ローラ７４に取り付けられ、その場所で、圧縮ローラ７４の周囲に少し間隔をおいて巻き付けられる。圧縮ローラ７４のシリコーン層８８が、約１０インチの直径、約１１．５インチの長さを持つ、図の実施形態の場合には、圧縮ローラ７４は、長さ約３０インチ、幅約１１．５インチの、サブマスタＳＵを収容することができる。その後で、オペレータは、図１１に示すように、テーブル２４の表面５０の上に基板ＳＴのシートを置くことにより設定作業を完了する。
【００３８】
その後で、オペレータは、図１２の矢印１７８により示すように、右にテーブル２４を駆動する目的で、モータ６８にエネルギーを供給するための電流を供給するために、コンピュータ４０に適当なコマンドを入力することにより、コピー手順をスタートさせることができる。テーブルの移動速度は、複雑さおよび／またはコピーした表面構造体の視野角、およびエポキシＥの硬化速度により用途毎に異なる。テーブル２４が移動すると、エポキシ塗布装置２８を、その作業位置に下降させるために、塗布シリンダ１３６が作動し、エポキシ塗布装置２８は、ニップＮのすぐ上流のところの基板ＳＴ上にエポキシの均等な層を塗布する。また、テーブル２４が移動すると、図１２の矢印１８０の方向に回転する目的で、圧縮ローラ７４を駆動するために、圧縮ローラ７４からサブマスタＳＵが剥離される。被駆動ギア１１４が回転すると、矢印１８２で示す反対方向に回転させるために、ピニオン１１２が駆動される。この回転は、３６０度の全範囲にわたって回転する回転アクチュエータ１１０の力で行われる。このようにして、サブマスタＳＵをローラ７４用の駆動ベルトとして使用することにより、ローラの速度は、自動的に、テーブルの速度と相互に関連し、その結果、ローラ７４の外表面の線速度は、ニップＮを通るテーブル２４の線速度に整合する。その結果、サブマスタＳＵと、基板ＳＴ、エポキシＥおよびサブマスタＳＵからなる層状構造体としての基板ＳＴとの間にスリップが起こらず、上記層状構造体はニップＮ内で圧縮される。この圧縮中、圧縮ローラ７４により層状構造体上に加わる圧力は、通常、接触線において、直線１インチ当り２０〜４０ポンドであり、空気圧シリンダ１００を適当に作動することにより設定することができる。
【００３９】
テーブル２４の下流の端部上の圧縮された層状構造体が、ニップＮを越えて移動すると、コンピュータ４０は、圧縮された層状構造体がニップＮから出てきたほとんど直後に、層状構造体のエポキシＥが紫外線の照射により硬化を始めるように、シャッター１４０を上に移動させるために、空気圧シリンダ１４６を作動する。基板ＳＴにエポキシＥを塗布し、圧縮ローラ７４からサブマスタＳＵを剥離し、圧縮された層状構造体を形成するために、エポキシＥ上にサブマスタＳＵを圧着し、圧着された層状構造体内でエポキシＥを硬化させるプロセスは、テーブル２４の前方ストローク全体を通して継続して行われ、その点（図１２）において、その内部において、サブマスタ上の光成形面構造体ＳＳが、エポキシＥ上にコピーされ、またエポキシの少なくとも一部が硬化する、平らな層状構造体を作るために、ほとんど全サブマスタＳＵが基板ＳＴ上に圧着される。
【００４０】
その後で、モータ６８は、その戻りストローク中に、すなわち、図１３の矢印１８４の方向に、テーブル２４を駆動するために反転する。この運動中、層状構造体は、エポキシＥの硬化のプロセスを終了し、それにより基板／エポキシ積層を、サブマスタＳＵによりカバーされている状態に維持するために、再び紫外線により照射される。同時に、回転空気アクチュエータ１１０が、作動して、図１３の矢印１８６および１８８の方向に、回転を行うために、圧着ローラ７４およびピニオン１１２を駆動する。ローラが回転すると、基板／エポキシ積層体からサブマスタＳＵが剥離され、圧着ローラ７４にサブマスタＳＵが順次もう一度巻き付けられる。テーブルの戻りストロークの終わりに、シャッター１４０が閉じ、テーブル・モータ６８、および回転空気アクチュエータ１１０への、動力の供給が中断され、テーブル２４およびローラ７４は、図１４に示す位置に停止する。その後で、塗布シリンダ１３６は、その引っ込んだ位置に自動的に戻る。その上に必要な光成形面構造体を持つ、基板／硬化したエポキシ積層体を含む光学的製品は、オペレータが運び去ることができ、その後で、オペレータは、テーブル２４上に新しい基板ＳＴを設置し、コンピュータ４０に、プロセスを反復して行うように命令する。
【００４１】
最初の前方へのストロークの際のテーブルの運動のスタートから、その戻りストロークの際のテーブルの運動の停止までの全コピー・プロセスは、通常、２０秒以上掛からない。この時間内に、１時間当り１００ユニットの速度で生産することができる。この速度は、１時間当り５〜１０ユニットの過去の生産速度と比較すると劇的な改善である。さらに、結果として得られる製品の品質も、１）ニップＮ内での線対面の均等な接触による層状構造体の均等な圧縮、および２）テーブル２４の速度と圧縮ローラ７４の速度との間の相関関係によるサブマスタＳＵと基板ＳＴとの間のスリップの防止により改善される。
【００４２】
本発明の精神から逸脱することなしに、本発明に多くの変更および修正を行うことができる。これらの変更の範囲は、添付の特許請求の範囲を読めば理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好適な実施形態に従って作られたコピー装置の斜視図である。
【図２】  図１のコピー装置の頂部平面図である。
【図３】  コピー装置の側部立面図である。
【図４】  図１の４−４線にほぼ沿って切断した、コピー装置の立面断面図である。
【図５】  コピー装置の後端部の立面図である。
【図６】  圧縮ローラ組立体を含むコピー装置の右側面の部分立面図である。
【図７】  図２の７−７線にほぼ沿って切断した側部立面断面図である。
【図８】  図２の８−８線にほぼ沿って切断した側部立面断面図である。
【図９】  コピー装置の圧縮ローラの一部の拡大部分端面図である。
【図１０】  コピー装置の一部の分解斜視図である。
【図１１】  コピー装置の動作シーケンスを含む一連の簡単な側部立面図である。
【図１２】  コピー装置の動作シーケンスを含む一連の簡単な側部立面図である。
【図１３】  コピー装置の動作シーケンスを含む一連の簡単な側部立面図である。
【図１４】  コピー装置の動作シーケンスを含む一連の簡単な側部立面図である。
【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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