(57)【要約】【課題】微細な表面パターンを効率良く作製することができる成形装置を提供する。【解決手段】成形装置１は、版面に成形パターンが形成された平板状の成形版２０と、成形版２０を一定方向に搬送する成形版搬送部３０と、成形版２０と対向する位置において、軸回りに回転可能に支持された円柱状のロール体４０と、紫外線を照射可能な紫外線照射部６０と、を備え、前記成形パターン上に未硬化の紫外線硬化樹脂３を挟んで光透過性を有する基板２が配置された成形版２０を成形版搬送部３０によりロール体４０側に搬送し、ロール体４０により基板２を成形版２０に対して押圧し、押圧後に搬送中の基板２側から紫外線硬化樹脂３に対して紫外線照射部６０から紫外線を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
版面に成形パターンが形成された平板状の成形版と、
前記成形版を一定方向に搬送する成形版搬送部と、
前記成形版と対向する位置において、軸回りに回転可能に支持された円柱状のロール体と、
紫外線を照射可能な紫外線照射部と、を備え、
前記成形パターン上に未硬化の紫外線硬化樹脂を挟んで光透過性を有する基板が配置された前記成形版を前記成形版搬送部により前記ロール体側に搬送し、前記ロール体により前記基板を前記成形版に対して押圧し、押圧後に搬送中の前記基板側から前記紫外線硬化樹脂に対して前記紫外線照射部から紫外線を照射する成形装置。
【請求項２】
未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送する基板搬送部と、
周側面に成形パターンが形成されると共に、軸回りに回転可能に支持され、前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧する円柱状のロール版と、
前記基板の搬送方向において前記ロール版よりも上流側に配置され、押圧前に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に予備硬化用の紫外線を照射する第１紫外線照射部と、
前記基板の搬送方向において前記ロール版よりも下流側に配置され、押圧後に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に本硬化用の紫外線を照射する第２紫外線照射部と、
を備える成形装置。
【請求項３】
未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された、光透過性を有する基板を一定方向に搬送する基板搬送部と、
周側面に成形パターンが形成されると共に、軸回りに回転可能に支持され、前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧する円柱状のロール版と、
前記基板を挟んで前記ロール版と対向する位置に配置され、前記基板に塗布された前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、
前記紫外線硬化樹脂が塗布された前記基板を前記基板搬送部により前記ロール版側に搬送し、前記ロール版により前記紫外線硬化樹脂を押圧して、前記紫外線硬化樹脂に前記成形パターンを成形すると共に、押圧及び搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して前記紫外線照射部により紫外線を照射する成形装置。
【請求項４】
請求項１に記載の成形装置であって、
前記ロール体を、前記成形版に対して昇降自在に支持するロール体支持部を備えること、
を特徴とする成形装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の成形装置であって、
前記ロール版を、前記基板に対して昇降自在に支持するロール版支持部を備えること、
を特徴とする成形装置。
【請求項６】
請求項１に記載の成形装置であって、
前記成形版搬送部は、前記成形版の搬送方向において、前記成形版の傾きを規制するガイド部を有すること、
を特徴とする成形装置。
【請求項７】
請求項２又は請求項３に記載の成形装置であって、
前記基板搬送部は、前記基板の搬送方向において、前記基板の傾きを規制するガイド部を有すること、
を特徴とする成形装置。
【請求項８】
請求項３に記載の成形装置であって、
前記基板の搬送方向における紫外線の照射幅を規制するスリット部を備えること、
を特徴とする成形装置。
【請求項９】
請求項２又は請求項３に記載の成形装置であって、
紫外線が照射されている前記紫外線硬化樹脂に窒素ガスを吹き付ける窒素ガス供給部を備えること、
を特徴とする成形装置。
【請求項１０】
成形パターン上に未硬化の紫外線硬化樹脂を挟んで光透過性を有する基板が配置された成形版を一定方向に搬送し、円柱状に形成されたロール体により前記基板を前記成形版に対して押圧し、押圧後に搬送中の前記基板側から前記紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射する
成形方法。
【請求項１１】
未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送し、前記紫外線硬化樹脂に対して予備硬化用の紫外線を照射し、照射後に周側面に成形パターンが形成されたロール版により前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧し、押圧後に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して本硬化用の紫外線を照射する成形方法。
【請求項１２】
未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送し、周側面に成形パターンが形成されたロール版により前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧すると共に、押圧及び搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射する成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な成形パターンを有するロール版を用いて、成形品の表面に前記成形パターンに対応した微細な表面パターンを作製する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７８７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、微細な表面パターン及び光学部材を効率良く作製することができる成形装置及び成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
第１の発明は、版面に成形パターンが形成された平板状の成形版（２０）と、前記成形版を一定方向に搬送する成形版搬送部（３０）と、前記成形版と対向する位置において、軸回りに回転可能に支持された円柱状のロール体（４０）と、紫外線を照射可能な紫外線照射部（６０）と、を備え、前記成形パターン上に未硬化の紫外線硬化樹脂を挟んで光透過性を有する基板が配置された前記成形版を前記成形版搬送部により前記ロール体側に搬送し、前記ロール体により前記基板を前記成形版に対して押圧し、押圧後に搬送中の前記基板側から前記紫外線硬化樹脂に対して前記紫外線照射部から紫外線を照射する成形装置（１）である。
第２の発明は、未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送する基板搬送部（７０）と、周側面に成形パターンが形成されると共に、軸回りに回転可能に支持され、前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧する円柱状のロール版（８０）と、前記基板の搬送方向において前記ロール版よりも上流側に配置され、押圧前に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に予備硬化用の紫外線を照射する第１紫外線照射部（６１）と、前記基板の搬送方向において前記ロール版よりも下流側に配置され、押圧後に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に本硬化用の紫外線を照射する第２紫外線照射部（６２）と、を備える成形装置（１Ａ）である。
第３の発明は、未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された、光透過性を有する基板を一定方向に搬送する基板搬送部（７０）と、周側面に成形パターンが形成されると共に、軸回りに回転可能に支持され、前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧する円柱状のロール版（８０）と、前記基板を挟んで前記ロール版と対向する位置に配置され、前記基板に塗布された前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する紫外線照射部（６３）と、を備え、前記紫外線硬化樹脂が塗布された前記基板を前記基板搬送部により前記ロール版側に搬送し、前記ロール版により前記紫外線硬化樹脂を押圧して、前記紫外線硬化樹脂に前記成形パターンを成形すると共に、押圧及び搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して前記紫外線照射部により紫外線を照射する成形装置（１Ｂ）である。
第４の発明は、第１の発明の成形装置（１）であって、前記ロール体（４０）を、前記成形版（２０）に対して昇降自在に支持するロール体支持部（５０）を備えることを特徴とする成形装置である。
第５の発明は、第２又は第３の発明の成形装置（１Ａ、１Ｂ）であって、前記ロール版（８０）を、前記基板に対して昇降自在に支持するロール版支持部（９０）を備えることを特徴とする成形装置である。
第６の発明は、第１の発明の成形装置（１）であって、前記成形版搬送部（３０）は、前記成形版の搬送方向において、前記成形版の傾きを規制するガイド部（３１）を有することを特徴とする成形装置である。
第７の発明は、第２又は第３の発明の成形装置（１Ａ、１Ｂ）であって、前記基板搬送部（７０）は、前記基板の搬送方向において、前記基板の傾きを規制するガイド部（３１）を有することを特徴とする成形装置である。
第８の発明は、第３の発明の成形装置（１Ｂ）であって、前記基板の搬送方向における紫外線の照射幅を規制するスリット部（１３）を備えることを特徴とする成形装置である。
第９の発明は、第２又は第３の発明の成形装置（１Ａ、１Ｂ）であって、紫外線が照射されている前記紫外線硬化樹脂に窒素ガスを吹き付ける窒素ガス供給部（１００）を備えることを特徴とする成形装置である。
第１０の発明は、成形パターン上に未硬化の紫外線硬化樹脂を挟んで光透過性を有する基板が配置された成形版を一定方向に搬送し、円柱状に形成されたロール体により前記基板を前記成形版に対して押圧し、押圧後に搬送中の前記基板側から前記紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射する成形方法である。
第１１の発明は、未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送し、前記紫外線硬化樹脂に対して予備硬化用の紫外線を照射し、照射後に周側面に成形パターンが形成されたロール版により前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧し、押圧後に搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して本硬化用の紫外線を照射する成形方法である。
第１２の発明は、未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布された基板を一定方向に搬送し、周側面に成形パターンが形成されたロール版により前記基板上の前記紫外線硬化樹脂を押圧すると共に、押圧及び搬送中の前記紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射する成形方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、微細な表面パターン及び光学部材を効率良く作製することができる成形装置及び成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の成形装置１を説明する図である。
【図２】成形版搬送部３０を説明する図である。
【図３】成形装置１による光学部材の成形を説明する図である。
【図４】第２実施形態の成形装置１Ａを説明する図である。
【図５】成形装置１Ａによる光学部材の成形を説明する図である。
【図６】第３実施形態の成形装置１Ｂを説明する図である。
【図７】成形装置１Ｂによる光学部材の成形を説明する図である。
【図８】土台部１０及び基板搬送部７０を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態ついて説明する。なお、本明細書に添付した図面においては、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。
本明細書等において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」、「向き」等については、その用語の厳密な意味に加えて、同様の光学的機能を奏し、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向及び向きとみなせる範囲を含む。
【０００９】
以下に説明する図面には、ＸＹＺの直交座標系を記載した。この座標系では、基板２が搬送された状態において、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向のうち基板２の搬送方向をＸ方向とし、Ｘ方向と平面的に直交する左右方向をＹ方向とする。また、鉛直方向（Ｚ方向）のうち、上側をＺ１側とし、下側をＺ２側とする。搬送方向（Ｘ方向）のうち、上流側をＸ１側とし、下流側をＸ２側とする。左右方向（Ｙ方向）のうち、上流側Ｘ１から下流側Ｘ２側を見たときの右側をＹ１側とし、左側をＹ２側とする。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の成形装置１を説明する図である。図２は、成形版搬送部３０を説明する図である。図３は、成形装置１による光学部材の成形を説明する図である。図３では、後述する成形版搬送部３０、ロール体支持部５０等の図示を省略する。
【００１１】
図１に示すように、第１実施形態の成形装置１は、土台部１０、成形版２０、成形版搬送部３０、ロール体４０、ロール体支持部５０及び紫外線照射部６０を備える。
土台部１０は、成形装置１の基礎となる部分であり、天板部１１及び脚部１２を備える。天板部１１は、テーブル状の板材であり、上側（Ｚ１側）の面（以下、「搬送面１１ａ」ともいう）に、成形版搬送部３０、ロール体支持部５０（後述）等が載置される。脚部１２は、天板部１１の下側（Ｚ２側）の四隅に設けられた支持材である。天板部１１及び脚部１２は、いずれも鉄、アルミニウム等の金属製の材料により構成される。
【００１２】
成形版２０は、版面に微細な成形パターン（不図示）が形成された平板状の金型（平板金型）である。成形版２０は、天板部１１の搬送面１１ａ上に載置される。成形版２０により製造される光学部材は、例えば、導光板、プリズムシート、レンズシート、回析構造体、モスアイ構造体であってもよいし、このような光学部材を製造するための成形型であってもよい。
【００１３】
成形版搬送部３０は、成形版２０を搬送方向（Ｘ方向）に搬送する装置である。成形版搬送部３０は、図２に示すように、ガイド部３１及び送り部３２を備える。
ガイド部３１は、成形版２０の搬送方向（Ｘ方向）において、成形版２０の左右方向（Ｙ方向）への傾きを規制する部分である。ガイド部３１は、ガイドレール３１ａ及び３１ｂを備える。ガイドレール３１ａは、搬送面１１ａの右側（Ｙ１側）の側部縁に沿って配置されている。ガイドレール３１ｂは、搬送面１１ａの左側（Ｙ２側）の側縁部に沿って配置されている。ガイドレール３１ａ及び３１ｂの左右方向（Ｙ方向）の間隔は、成形版２０（後述）の左右方向（Ｙ方向）の幅よりも僅かに広く設定されている。
【００１４】
送り部３２は、成形版２０を搬送方向（Ｘ方向）に移動させる部材である。送り部３２は、押し板３２ａ及び３２ｂを備える。押し板３２ａは、ガイドレール３１ａに沿って移動可能に構成されている。押し板３２ｂは、ガイドレール３１ａに沿って移動可能に構成されている。押し板３２ａ及び３２ｂは、天板部１１の下側（Ｚ２側）に配置された駆動機構（不図示）により、上流側（Ｘ１側）から下流側（Ｘ２側）に向けて移動することができる。ここで、駆動機構としては、例えば、ボールねじ機構、ラック・ピニオン機構、ワイヤ巻取り機構等を用いることができる。
【００１５】
ロール体４０は、基板２（後述）を成形版２０に対して押圧するための部材であり、円柱状に形成されている。図１に示すように、ロール体４０は、成形版２０と対向する側に配置され、ロール体支持部５０（後述）により軸回りに回転可能に支持されている。ロール体４０は、側面視（図３参照）において、軸方向が成形版２０の版面と平行となり且つ平面視（不図示）において、軸方向が成形版２０の搬送方向（Ｘ方向）と直交するように配置されている。ここで、軸とは、ロール体４０の長手方向における両端面の中心を結んだ線をいう。また、軸方向とは、前記線が延びる方向をいう。
【００１６】
ロール体支持部５０は、ロール体４０を軸回りに回転可能且つ成形版２０に対して鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在に支持する機構である。ロール体支持部５０において、ロール体４０は、回転用の駆動機構（不図示）と連結されている。回転用の駆動機構としては、例えば、モータ、減速ギア等を用いることができる。このような駆動機構を用いることにより、ロール体４０を、成形版２０の搬送速度と同期して回転させることができる。また、ロール体支持部５０において、ロール体４０は、昇降用の駆動機構（不図示）と連結されている。昇降用の駆動機構としては、例えば、エアシリンダ機構、ボールねじ機構、ギア・チェーン機構等を用いることができる。このような駆動機構を用いることにより、ロール体４０を下降させたときに、基板２を押圧する力を調整することができる。
【００１７】
紫外線照射部６０は、成形版２０と基板２との間に充填された未硬化の紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する装置である。紫外線照射部６０は、成形版２０の搬送方向（Ｘ方向）と直交する左右方向（Ｙ方向）に沿って紫外線を照射する。紫外線照射部６０は、例えば、Ｙ方向に沿って直線状に配置された複数のＵＶ−ＬＥＤランプにより構成される。
【００１８】
後述するように、成形時において、紫外線照射部６０の上流側では、ロール体４０により基板２が成形版２０に対して押圧される。紫外線照射部６０は、基板２の側から未硬化の紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する。基板２は光透過性を有するため、基板２の側から紫外線を照射することにより、成形版２０と基板２との間に充填された紫外線硬化樹脂３を、光重合反応により硬化させることができる。
【００１９】
次に、上記の成形装置１を用いた光学部材の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、ロール体４０の上流側（Ｘ１側）において、天板部１１の搬送面１１ａ上に成形版２０を載置する。そして、成形版２０の搬送方向における後端側の左右方向（Ｙ方向）の角部を、成形版搬送部３０の押し板３２ａ及び３２ｂに当接させる。
【００２０】
次に、成形版２０の版面上に未硬化の紫外線硬化樹脂３を塗布する。紫外線硬化樹脂３としては、例えば、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の材料を用いることができる。紫外線硬化樹脂３は、例えば、ノズル等を用いることにより、成形版２０の版面上に塗布することができる。
【００２１】
次に、基板２を、成形版２０上に塗布された未硬化の紫外線硬化樹脂３の上に積層する。基板２は、光透過性を有する板状部材であり、例えば、ガラス板が用いられる。
次に、図３に示すように、基板２及び紫外線硬化樹脂３が積層された成形版２０を、搬送方向（Ｘ方向）の上流側（Ｘ１側）から下流側（Ｘ２側）に向けて搬送する。また、ロール体４０を成形版２０の搬送速度と同期して回転させると共に、ロール体４０を下側（Ｚ２側）に下降させる。
【００２２】
積層された成形版２０が下流側（Ｘ２側）に搬送され、ロール体４０の位置に達すると、基板２、紫外線硬化樹脂３及び成形版２０は、天板部１１（搬送面１１ａ）とロール体４０との間に挟まれ、基板２が成形版２０に対して押圧される。これにより、基板２と成形版２０との間に充填された紫外線硬化樹脂３が成形版２０の成形パターンに押し付けられ、この成形パターンの形状に対応した表面パターンが紫外線硬化樹脂３に形成される。
【００２３】
続いて、ロール体４０により押圧された基板２、紫外線硬化樹脂３及び成形版２０が紫外線照射部６０の位置に達したときに、紫外線照射部６０から基板２に向けて紫外線を照射して、基板２と成形版２０との間に充填された紫外線硬化樹脂３を硬化させる。
硬化後の紫外線硬化樹脂３において、成形版２０の成形パターンに押し付けられた側の面には、成形版２０の成形パターンに対応した微細な表面パターンが形成される。また、硬化後の紫外線硬化樹脂３において、成形版２０の成形パターンに押し付けられた側と反対側の面は、基板２と接合される。
【００２４】
更に、積層された成形版２０を下流側（Ｘ２側）に搬送して、積層された成形版２０の後端側がロール体４０の押圧から解放される位置まで移動させる。これにより、積層された成形版２０を成形装置１から取り出すことができる。この後、成形版２０から硬化後の紫外線硬化樹脂３を基板２と共に剥がすことにより、基板２上に微細な表面パターンが形成された光学部材を得ることができる。
【００２５】
上述した第１実施形態の成形装置１によれば、例えば、以下のような効果を奏する。
第１実施形態の成形装置１は、未硬化の紫外線硬化樹脂３を挟んで基板２が配置された成形版２０を一定方向に搬送し、ロール体４０により基板２を成形版２０に対して押圧すると共に、押圧後に搬送中の基板２側から紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する。これによれば、ロール体４０による基板２の押圧と、紫外線硬化樹脂３に対する紫外線の照射とが連続して行われるため、光学部材の微細な表面パターンを効率良く作製することができる。
第１実施形態の成形装置１において、使用する基板２に柔軟性がある場合、成形版２０上の紫外線硬化樹脂３に対して基板２をより密着させることができるため、光学部材の表面パターンをより安定して形成することができる。
【００２６】
第１実施形態の成形装置１は、版面に成形パターンが形成された平板状の成形版２０を備えるため、製造された光学部材の平面性を高めることができる。
第１実施形態の成形装置１は、基板２と成形版２０との間に挟まれた状態の紫外線硬化樹脂３に紫外線を照射するため、紫外線の照射時において、紫外線硬化樹脂３に形成された表面パターンの形状戻りを抑制することができる。また、第１実施形態の成形装置１は、基板２と成形版２０との間に挟まれた状態の紫外線硬化樹脂３に紫外線を照射するため、紫外線をロール体４０の下流側の近傍で照射する必要がない。そのため、第１実施形態の成形装置１においては、紫外線を照射する位置を任意に設定することができる。
【００２７】
第１実施形態の成形装置１は、成形版２０の搬送方向において、成形版２０の左右方向（Ｙ方向）への傾きを規制するガイド部３１（成形版搬送部３０）を備える。そのため、成形装置１は、搬送中に成形版２０が傾いて、基板２と他の部材との接触による傷付きを抑制することができる。また、成形装置１は、ガイド部３１により搬送中の成形版２０の姿勢を安定させることができるため、成形版２０の成形パターンに対応した微細な表面パターンをより正確に形成することができる。
第１実施形態の成形装置１は、ロール体４０を軸回りに回転可能且つ成形版２０に対して鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在に支持するロール体支持部５０を備えるため、ロール体４０により基板２をより安定して押圧することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の成形装置１Ａを説明する図である。図５は、成形装置１Ａによる光学部材の成形を説明する図である。図５では、後述する基板搬送部７０、ロール版支持部９０等の図示を省略する。なお、第２実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
図４に示すように、第２実施形態の成形装置１Ａは、土台部１０、基板搬送部７０、ロール版８０、ロール版支持部９０、第１紫外線照射部６１、第２紫外線照射部６２及び窒素ガス供給部１００を備える。
【００３０】
基板搬送部７０は、基板２を搬送方向（Ｘ方向）に搬送する装置である。基板搬送部７０の基本的な構成は、第１実施形態の成形版搬送部３０と同じである。図２に示すように、第１実施形態の成形版搬送部３０が成形版２０を搬送するのに対して、第２実施形態の基板搬送部７０は、基板２を搬送する点が相違する。本実施形態では、基板搬送部７０を構成する部材を、第１実施形態の成形版搬送部３０と同じく、例えば、押し板３２ａ及び３２ｂとして説明する。
【００３１】
ロール版８０は、周側面に成形パターン（不図示）が形成された円柱状の金型（ロール金型）である。ロール版８０は、基板２と対向する側に配置され、ロール版支持部９０（後述）により軸回りに回転可能に支持されている。ロール版８０は、側面視（図５参照）において、軸方向が基板２と平行となり且つ平面視（不図示）において、軸方向が基板２の搬送方向（Ｘ方向）と直交するように配置されている。
【００３２】
ロール版支持部９０は、ロール版８０を軸回りに回転可能且つ基板２に対して鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在に支持する機構である。ロール版支持部９０において、ロール版８０は、回転用の駆動機構（不図示）と連結されている。回転用の駆動機構としては、例えば、モータ、減速ギア等を用いることができる。このような駆動機構を用いることにより、ロール版８０を、基板２の搬送速度と同期して回転させることができる。また、ロール版支持部９０において、ロール版８０は、昇降用の駆動機構（不図示）と連結されている。昇降用の駆動機構としては、例えば、エアシリンダ機構、ボールねじ機構、ギア・チェーン機構等を用いることができる。このような駆動機構を用いることにより、ロール版８０を下降させたときに、紫外線硬化樹脂３を押圧する力を調整することができる。
【００３３】
第１紫外線照射部６１は、ロール版８０により押圧される前の未硬化の紫外線硬化樹脂３に対して予備硬化用の紫外線を照射する装置である。第１紫外線照射部６１は、ロール版８０よりも上流側（Ｘ１側）に配置されている。第１紫外線照射部６１は、基板２の搬送方向（Ｘ方向）と直交する左右方向（Ｙ方向）に沿って紫外線を照射する。第１紫外線照射部６１は、例えば、Ｙ方向に沿って直線状に配置された複数のＵＶ−ＬＥＤランプにより構成される。第１紫外線照射部６１は、未硬化の紫外線硬化樹脂３をロール版８０で成形可能な程度に硬化させる。
【００３４】
第２紫外線照射部６２は、ロール版８０により押圧され、ロール版８０の成形パターンに対応する表面パターンが形成された紫外線硬化樹脂３に対して本硬化用の紫外線を照射する装置である。第２紫外線照射部６２は、ロール版８０よりも下流側（Ｘ２側）に配置されている。第２紫外線照射部６２は、基板２の搬送方向（Ｘ方向）と直交する左右方向（Ｙ方向）に沿って紫外線を照射する。第２紫外線照射部６２の基本的な構成は、第１紫外線照射部６１と同じである。第２紫外線照射部６２は、本硬化用の紫外線を照射して、ロール版８０により表面パターンが形成された紫外線硬化樹脂３を製品として使用可能なレベルまで硬化させる。
【００３５】
窒素ガス供給部１００は、第２紫外線照射部６２により本硬化用の紫外線が照射されている紫外線硬化樹脂３に対して窒素ガスを吹き付ける装置である。窒素ガス供給部１００は、図示した吹き出しノズル（符号略）のほか、窒素ガスタンク、ガス供給ホース、開閉制御バルブ等（いずれも不図示）により構成される。
第２紫外線照射部６２により本硬化用の紫外線が照射されている紫外線硬化樹脂３は、空気中の酸素によりラジカルが消滅し、光重合反応の進行が妨げられることがある。そのため、硬化中の紫外線硬化樹脂３に窒素ガスを吹き付けて、酸素との接触を遮断することにより、紫外線硬化樹脂３をより速やかに硬化させることができる。
【００３６】
次に、上記の成形装置１Ａを用いた光学部材の製造方法について説明する。
まず、ロール版８０の上流側（Ｘ１側）において、天板部１１の搬送面１１ａに基板２を載置する。そして、基板２の搬送方向における後端側の左右方向（Ｙ方向）の角部を、基板搬送部７０の押し板３２ａ及び３２ｂに当接させる（図２参照）。
次に、基板２の上側（Ｚ１側）の面上に未硬化の紫外線硬化樹脂３を塗布する。紫外線硬化樹脂３の材料及び塗布方法は、第１実施形態と同じであってもよい。
【００３７】
次に、図５に示すように、紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２を、搬送方向（Ｘ方向）の上流側（Ｘ１側）から下流側（Ｘ２側）に向けて搬送する。そして、紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２が第１紫外線照射部６１の手前に達したときに、第１紫外線照射部６１から基板２に向けて予備硬化用の紫外線を照射する。これにより、基板２上の紫外線硬化樹脂３を、後段のロール版８０で成形可能な程度に硬化させることができる。
【００３８】
また、基板２の搬送方向における前端側がロール版８０の手前に達したときに、ロール版８０を基板２の搬送速度と同期して回転させると共に、ロール版８０を下側（Ｚ２側）に下降させる。
紫外線硬化樹脂３が予備硬化した基板２が下流側（Ｘ２側）に搬送され、ロール版８０の位置に達すると、基板２及び紫外線硬化樹脂３は、天板部１１（搬送面１１ａ）とロール版８０との間に挟まれ、基板２上の紫外線硬化樹脂３がロール版８０に押圧される。これにより、基板２上の紫外線硬化樹脂３がロール版８０の成形パターンに押し付けられ、この成形パターンの形状に対応した表面パターンが紫外線硬化樹脂３に形成される。
【００３９】
続いて、ロール版８０により押圧された基板２及び紫外線硬化樹脂３が第２紫外線照射部６２の位置に達したときに、第２紫外線照射部６２から紫外線硬化樹脂３に向けて本硬化用の紫外線を照射する。これにより、基板２上の紫外線硬化樹脂３を本硬化させることができる。また、第２紫外線照射部６２からの本硬化用の紫外線を照射するのと連動して、窒素ガス供給部１００から紫外線硬化樹脂３に対して窒素ガスを吹き付ける。窒素ガスの吹き付けにより、紫外線硬化樹脂３をより速やかに硬化させることができる。
【００４０】
硬化後の紫外線硬化樹脂３において、ロール版８０の成形パターンに押し付けられた側の面には、ロール版８０の成形パターンに対応した微細な表面パターンが形成される。また、硬化後の紫外線硬化樹脂３において、ロール版８０の形成パターンに押し付けられた側と反対側の面は、基板２と接合される。
更に、基板２を下流側（Ｘ２側）に搬送することにより、基板２を成形装置１Ａから取り出すことができる。これにより、基板２上に微細な表面パターンが形成された光学部材を得ることができる。
【００４１】
上述した第２実施形態の成形装置１Ａによれば、例えば、以下のような効果を奏する。
第２実施形態の成形装置１Ａは、未硬化の紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２を一定方向に搬送し、紫外線硬化樹脂３に対して予備硬化用の紫外線を照射し、照射後にロール版８０により基板２上の紫外線硬化樹脂３を押圧し、押圧後に搬送中の紫外線硬化樹脂３に対して本硬化用の紫外線を照射する。これによれば、ロール版８０により紫外線硬化樹脂３を押圧する前後において、予備硬化用の紫外線の照射及び本硬化用の紫外線の照射が連続して行われるため、光学部材の微細な表面パターンを効率良く作製することができる。
【００４２】
第２実施形態の成形装置１Ａでは、紫外線硬化樹脂３が本硬化する前に紫外線硬化樹脂３からロール版８０が離れるため、成形後に版から基板２及び紫外線硬化樹脂３を離型する作業が不要となる。本効果は、後述する第３実施形態の成形装置１Ｂにも共通する。
第２実施形態の成形装置１Ａは、搬送される基板２上の紫外線硬化樹脂３に対して連続的に表面パターンを形成することができる。例えば、一枚の基板２上でロール版８０を２回転させた場合、同じ表面パターンを２パターン形成することができる。したがって、第２実施形態の成形装置１Ａは、光学部材の製造コストを削減することができる。また、ロール版８０を基板２上で回転させる回数に応じて、表面パターンが形成された紫外線硬化樹脂３の大きさを可変とすることができる（例えば、１回転で１パターン、２回転で２パターン）。本効果は、後述する第３実施形態の成形装置１Ｂにも共通する。
【００４３】
第２実施形態の成形装置１Ａは、ロール版８０により紫外線硬化樹脂３を押圧する前に、未硬化の紫外線硬化樹脂３に対して予備硬化用の紫外線を照射する。この予備硬化用の紫外線の照射により、紫外線硬化樹脂３は、ロール版８０で成形が可能な程度に硬化する。そのため、ロール版８０により紫外線硬化樹脂３を押圧した後、ロール版８０の成形パターンが転写された紫外線硬化樹脂３を、より速やかに硬化させることができる。
【００４４】
第２実施形態の成形装置１Ａは、基板２の搬送方向において、基板２の左右方向（Ｙ方向）への傾きを規制するガイド部３１（基板搬送部７０）を備える。そのため、成形装置１Ａは、搬送中に基板２が傾いて、基板２と他の部材との接触による傷付きを抑制することができる。また、成形装置１Ａは、ガイド部３１により搬送中の基板２の姿勢を安定させることができるため、ロール版８０の成形パターンに対応した微細な表面パターンをより正確に基板２上の紫外線硬化樹脂３に形成することができる。本効果は、後述する第３実施形態の成形装置１Ｂにも共通する。
【００４５】
第２実施形態の成形装置１Ａは、ロール版８０を軸回りに回転可能且つ基板２に対して鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在に支持するロール版支持部９０を備えるため、ロール版８０により基板２上の紫外線硬化樹脂３をより安定して押圧することができる。本効果は、後述する第３実施形態の成形装置１Ｂにも共通する。
【００４６】
第２実施形態の成形装置１Ａは、第２紫外線照射部６２により本硬化用の紫外線が照射されている紫外線硬化樹脂３に対して窒素ガスを吹き付ける窒素ガス供給部１００を備える。この窒素ガス供給部１００からの窒素ガスの吹き付けにより、紫外線硬化樹脂３と酸素との接触を遮断することができるため、紫外線硬化樹脂３をより速やかに硬化させることができる。本効果は、後述する第３実施形態の成形装置１Ｂにも共通する。
【００４７】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の成形装置１Ｂを説明する図である。図７は、成形装置１Ｂによる光学部材の成形を説明する図である。図８は、土台部１０及び基板搬送部７０を説明する図である。このうち、図７では、基板搬送部７０、ロール版支持部９０等の図示を省略する。なお、第３実施形態の説明及び図面において、第１及び第２実施形態と同等の部材等には、第１及び第２実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４８】
図６に示すように、第３実施形態の成形装置１Ｂは、土台部１０、基板搬送部７０、ロール版８０、ロール版支持部９０、紫外線照射部６３（図７参照）及び窒素ガス供給部１００を備える。
図７に示すように、第３実施形態の成形装置１Ｂにおいて、紫外線照射部６３は、天板部１１の下側（Ｚ２側）に配置されている。図７及び図８に示すように、天板部１１には、スリット部１３が設けられている。スリット部１３は、基板２の搬送方向（Ｘ方向）における紫外線の照射幅を規制する開口である。スリット部１３は、図８に示すように、ロール版８０の軸方向に沿って開口している。スリット部１３は、天板部１１において、ロール版８０の下側（Ｚ２側）の直下に設けられている。
【００４９】
スリット部１３において、図７に示す左右方向（Ｙ方向）のスリット長さＬ及び搬送方向（Ｘ方向）のスリット幅（照射幅）Ｗは、紫外線照射部６３から照射される紫外線の波長、紫外線硬化樹脂３の種類等により適宜に設定される。紫外線照射部６３から照射された紫外線は、スリット部１３を通過することにより、左右方向（Ｙ方向）及び基板２の搬送方向（Ｘ方向）への漏れが抑制され、スリット長さＬ及びスリット幅Ｗで規制された範囲から照射される。
【００５０】
紫外線照射部６３は、基板２の上に塗布された未硬化の紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する装置である。紫外線照射部６３は、基板２の搬送方向（Ｘ方向）と直交する左右方向（Ｙ方向）に沿って、スリット部１３から紫外線を照射する。紫外線照射部６３は、例えば、Ｙ方向に沿って直線状に配置された複数のＵＶ−ＬＥＤランプにより構成される。
【００５１】
後述するように、紫外線照射部６３は、基板２の下側（Ｚ２側）から、ロール版８０により押圧中の紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する。基板２は光透過性を有するため、基板２の下側から紫外線を照射することにより、押圧中の紫外線硬化樹脂３を光重合反応により硬化させることができる。
【００５２】
次に、上記の成形装置１Ｂを用いた光学部材の製造方法について説明する。
まず、ロール版８０の上流側（Ｘ１側）において、天板部１１の搬送面１１ａに基板２を載置する。そして、基板２の搬送方向における後端側の左右方向（Ｙ方向）の角部を、基板搬送部７０の押し板３２ａ及び３２ｂに当接させる（図２参照）。
【００５３】
次に、基板２の上側（Ｚ１側）の面上に未硬化の紫外線硬化樹脂３を塗布する。紫外線硬化樹脂３の材料及び塗布方法は、第１実施形態と同じであってもよい。
次に、図７に示すように、紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２を、搬送方向（Ｘ方向）の上流側（Ｘ１側）から下流側（Ｘ２側）に向けて搬送する。そして、基板２の搬送方向における前端側がロール版８０の手前に達したときに、ロール版８０を基板２の搬送速度と同期して回転させると共に、ロール版８０を下側（Ｚ２側）に下降させる。
【００５４】
未硬化の紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２が下流側（Ｘ２側）に搬送され、ロール版８０の位置に達すると、基板２及び紫外線硬化樹脂３は、搬送面１１ａ（天板部１１）とロール版８０との間に挟まれ、基板２上の紫外線硬化樹脂３がロール版８０に押圧される。これにより、基板２上の紫外線硬化樹脂３がロール版８０の成形パターンに押し付けられ、この成形パターンの形状に対応した表面パターンが紫外線硬化樹脂３に形成される。
【００５５】
また、基板２の搬送方向における前端側がロール版８０の手前に達したときに、紫外線照射部６３から基板２に向けて、スリット部１３を介して紫外線を照射する。これにより、基板２上において、ロール版８０により押圧中の紫外線硬化樹脂３を硬化させることができる。また、紫外線照射部６３から紫外線を照射するのと連動して、窒素ガス供給部１００から紫外線硬化樹脂３に対して窒素ガスを吹き付ける。窒素ガスの吹き付けにより、紫外線硬化樹脂３をより速やかに硬化させることができる。
【００５６】
硬化後の紫外線硬化樹脂３において、ロール版８０の成形パターンに押し付けられた側の面には、ロール版８０の成形パターンに対応した微細な表面パターンが形成される。また、硬化後の紫外線硬化樹脂３において、ロール版８０の成形パターンに押し付けられた側と反対側の面は、基板２と接合される。
更に、基板２を下流側（Ｘ２側）に搬送することにより、基板２を成形装置１Ｂから取り出すことができる。これにより、基板２上に微細な表面パターンが形成された光学部材を得ることができる。
【００５７】
上述した第３実施形態の成形装置１Ｂによれば、例えば、以下のような効果を奏する。
第３実施形態の成形装置１Ｂは、未硬化の紫外線硬化樹脂３が塗布された基板２を一定方向に搬送し、ロール版８０により基板２上の紫外線硬化樹脂３を押圧すると共に、押圧及び搬送中の紫外線硬化樹脂３に対して紫外線を照射する。これによれば、ロール版８０による紫外線硬化樹脂３の押圧と紫外線の照射とを同時に行うことができるため、光学部材の微細な表面パターンを効率良く作製することができる。
【００５８】
第３実施形態の成形装置１Ｂは、基板２の搬送方向における紫外線の照射幅を規制するスリット部１３を備える。このスリット部１３を備えることにより、基板２の搬送方向の上流側（Ｘ１側）への紫外線の拡散が抑制されるため、紫外線硬化樹脂３に対して、より正確な光量の紫外線を照射することができる。また、ロール版８０の手前側において、未硬化の紫外線硬化樹脂３に不要な紫外線が照射されないため、ロール版８０の成形パターンに対応した微細な表面パターンを、より安定して形成することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、各実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、各実施形態に記載したものに限定されない。なお、上述の各実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００６０】
（変形形態）
第１実施形態の成形版搬送部３０において、成形版２０を、搬送方向の前端側から引っ張る構成としてもよい。また、成形版搬送部３０において、成形版２０を載置台の上に固定し、この載置台と共に搬送させてもよい。第２及び第３実施形態の基板搬送部７０において、基板２を、搬送方向お前端側から引っ張る構成としてもよい。また、基板搬送部７０において、基板２を載置台の上に固定し、この載置台と共に搬送させてもよい。
【００６１】
第１及び第３実施形態において、基板２は、光透過性を有するものであれば、透明であることに限らず、着色されていてもよい。また、第２実施形態において、基板２は、光透過性を有しない部材で構成されてもよい。
【００６２】
第２及び第３実施形態のロール版支持部９０において、ロール版８０を基板２の搬送速度と同期して回転させる機構を省いて、ロール版８０を軸回りに回転可能に支持する構成のみとしてもよい。この場合、ロール版８０が自由に回転するため、ロール版８０は、基板２の搬送速度に応じて、自動的に同期して回転する。
【００６３】
また、第２及び第３実施形態のロール版支持部９０において、ロール版８０の昇降用の駆動装置を省いた構成としてもよい。この場合、ロール版８０の鉛直方向（Ｚ方向）の位置に応じて、ロール版８０と搬送面１１ａ（天板部１１）との間に適切なニップ間隔を形成することができる。
【００６４】
また、第２及び第３実施形態のロール版支持部９０において、ロール版８０を下側（Ｚ２側）に押圧する機構を設けてもよい。これにより、ロール版８０と搬送面１１ａ（天板部１１）との間のニップの隙間を、一つの基板２の面内又は個々の基板２における僅かな厚みの変動にも追従させることができる。
【００６５】
第２及び第３実施形態において、ロール版８０は、ロール金型に限らず、ロール体の表面に樹脂版を巻き付けた樹脂ロール版であってもよい。この樹脂版に成形パターンを多面付けすることにより、１枚の基板２上に複数の表面パターンを形成することができる。また、樹脂版に１つの光学部材の成形パターンを多面付けすることにより、１枚の基板２上に複数の光学部材を形成することができる。
第２及び第３実施形態において、窒素ガス供給部１００は、ロール版８０の下流側に配置されているが、これに限定されない。窒素ガス供給部１００を、ロール版８０の下流側と上流側にそれぞれ配置してもよい。
【００６６】
第３実施形態の成形装置１Ｂにおいて、スリット部１３にシャッタ機構を設けてもよい。このようなシャッタ機構を設けることにより、紫外線をより正確なタイミングで照射することができる。また、シャッタ機構を設けることにより、ロール版８０の直下以外の領域へ紫外線が漏れる量をより少なくできるため、紫外線硬化樹脂３に対して、より正確な光量の紫外線を照射することができる。
第３実施形態の成形装置１Ｂにおいて、スリット部１３のスリット幅Ｗを調節できる機構を設けてもよい。このような機構を設けることにより、使用材料、製品仕様等に応じて、紫外線の照射量を最適化することができる。
【００６７】
第３実施形態の成形装置１Ｂにおいて、スリット部１３は、ロール版８０の下側（Ｚ２側）の直下に設けられているが、これに限定されない。スリット部１３は、基板２の搬送方向（Ｘ方向）において、ロール版８０よりも上流側（Ｘ１側）に設けてもよいし、下流側（Ｘ２側）に設けてもよい。なお、スリット部１３をロール版８０の直下から移動させる距離は、およそ数ｍｍ程度である。
【００６８】
第３実施形態の成形装置１Ｂにおいて、基板２を１枚ずつ搬送するのではなく、連続して搬送させるようにしてもよい。その際、搬送方向に隣接する基板２の側面に遮光材（例えば、黒色テープ）を貼り付けることにより、下流側の基板２の内部を伝搬した紫外線が上流側の基板２上に塗布された未硬化の紫外線硬化樹脂３に照射されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ，１Ｂ    成形装置
１３    スリット部
２０    成形版
３０    成形版搬送部
３１    ガイド部
４０    ロール体
６０，６３    紫外線照射部
６１    第１紫外線照射部
６２    第２紫外線照射部
７０    基板搬送部
８０    ロール版
１００    窒素ガス供給部
【図１】
2017209835.tif 000003
【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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