CN101528442B - 间歇式膜成形装置及间歇式膜成形方法 - Google Patents

间歇式膜成形装置及间歇式膜成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种间歇式膜成形装置及间歇式膜成形方法，该间歇式膜成形装置至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具(3)、将膜按压于该模具表面上的冲压装置(10)、用于输送该膜的输送装置(50、60)、用于使膜从该模具表面脱模的脱模装置(20)，该间歇式膜成形装置至少还包括：用于将膜从上述脱模装置剥离的剥离辊(21)、用于驱动剥离辊旋转的剥离辊驱动机构(23)、隔着膜行进线而与剥离辊大致平行地配置的辅助辊(22)、使辅助辊在剥离辊周边移动以使膜环抱剥离辊的辅助辊移动机构(24)、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动的导向引导件(25)。

Description

间歇式膜成形装置及间歇式膜成形方法
技术领域
本发明涉及一种将例如卷成卷状的状态的连续的膜依次开卷、同时供给到成形装置，从而在该膜表面间歇进行冲压成形而形成微细凹凸形状的成形装置和成形方法。尤其涉及能够将冲压成形后的膜与模具良好地脱模、并将接下来要冲压的膜顺利地供给到模具表面的间歇式膜成形装置和间歇式膜成形方法。 
背景技术
作为制造导光板、光扩散板、透镜等的光学膜的手段，以往就公知有在膜的表面转印微细凹凸图案的方法，例如提出了对卷状的长条形的膜间歇地形成微细凹凸图案的装置及方法(专利文献1、专利文献2)。 
在这些装置和方法中，通过对从退绕辊向冲压装置内供给的膜在带微细凹凸图案的模具中进行冲压转印，从而在膜表面形成凹凸图案。进行冲压转印时，将模具加热到膜的玻璃化转变点以上的温度。转印完成后，继续冲压，同时在一定条件下将模具冷却。若冷却进行到膜的玻璃化转变点以下，则释放冲压压力，并仅通过对膜施加一定张力来使其与模具脱模。但是，在这种脱模方法中，由于所应用的树脂的特性、模具表面的脱模材料的消耗，会发生膜贴附在模具上而不能剥下来的问题。而且，若勉强剥离，会发生将模具表面损伤、或在膜转印面上残留伤痕那样的脱模痕迹的问题。 
还提出如下的方法(专利文献3)：预先在模具上设置翘曲，在释放对模具的压力的同时，利用成形体自身要回复成平坦的弹力来自动脱模。 
但是，这种方法中可适用的成形体受其弹性特性限定，例如，厚度为0.3mm以下的树脂膜的弹力不够，因此难以适用。 
另一方面，还提出过这样的装置(专利文献4)：该装置不是膜成形装置，但作为将紧贴在基板面上的膜剥离的装置，是从贴合了形成有电路图案的膜的增强板剥掉该膜的装置。 
但是，在该装置中，是通过使把持着膜端部的具有圆弧形状的剥离构件沿着圆弧在贴合面上旋转，从而将膜脱模。但是，该装置是把持膜端部等，不适用连续体的卷状膜，在将该装置应用于冲压等成形装置上时，从设计角度考虑，难以在冲压成形区域配设具有圆弧形状的剥离构件。 
还提出过这样的装置(专利文献5)：该装置不是膜成形装置，但作为将粘着的膜剥离的装置，是通过一边把持着膜端部一边使辊在粘着面上旋转，从而沿辊剥离膜的装置。 
但是，该专利文献5提出的装置与专利文献4提出的装置相同，存在必须把持膜端部这样的制约，因此不适用于连续体的卷状膜。 
专利文献1：日本特开2005-199455号公报 
专利文献2：日本特开2005-310286号公报 
专利文献3：日本特开2004-288845号公报 
专利文献4：日本特开2006-32400号公报 
专利文献5：日本特开2002-104726号公报。 
发明内容
本发明是为解决上述问题而进行了深入研究得到的，目的在于提供一种能在不损坏膜转印面及模具表面的品质的情况下将卷状的膜从配设于冲压装置上的模具表面脱模，并能够迅速供给接下来要转印的膜的间歇式膜成形装置、间歇式膜成形方法。 
解决上述问题的本发明的第1间歇式膜成形装置具有如下(1)的构成。 
(1)一种间歇式膜成形装置，至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具的表面上的冲压装置、用于输送该膜的退绕单元和卷取单元、用于使膜从该模具的表面脱模的脱模装置，其特征在于， 
上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离的剥离辊、用于驱动剥离辊旋转的剥离辊驱动机构、隔着膜行进线而与剥离辊大致平行地配置的辅助辊、与上述辅助辊连接以使上述辅助辊能在待机位置沿上述剥离辊的外表面旋转的作为辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动且经由托架与上述剥离辊连接的作为导向引导件的剥离辊直动引导件。 
本发明的第1间歇式膜成形装置中，更具体的优选方案由以下(2)～(5)中任一项构成。 
(2)在上述(1)记载的间歇式膜成形装置中，包括用于使上述剥离辊在上述模具表面附近与该模具表面平行地移动的驱动机构。 
(3)在上述(1)或(2)记载的间歇式膜成形装置中，上述剥离辊表面的膜接触部由橡胶构成，橡胶硬度是40～70，表面的中心线平均粗糙度在0.01μm～1.0μm的范围内。 
(4)在上述(1)～(3)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，上述辅助辊表面的膜接触部由橡胶构成，橡胶硬度是40～70，表面的中心线平均粗糙度在0.01μm～1.0μm的范围内。 
(5)在上述(1)～(4)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，上述剥离辊的直径在50mm～200mm的范围内。 
解决上述问题的本发明的第2间歇式膜成形装置具有如下(6)的构成。 
(6)一种间歇式膜成形装置，至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具的表面上的冲压装置、用于输送该膜的退绕单元和卷取单元、用于使膜从该模具的表面脱模的脱模装置，其特征在于， 
上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离且被旋转自如地保持的剥离辊、隔着膜行进线而与该剥离辊大致平行地配置的辅助辊、与上述辅助辊连接以使上述辅助辊能在待机位置沿上述剥离辊的外表面旋转的的作为辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构、用于使上述剥离辊在上述模具表面附近与该模具表面平行地移动的驱动机构、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动且经由托架与上述剥离辊连接的作为导向引导件的剥离辊直动引导件、在比上述剥离辊更靠膜输送方向下游侧处对膜施加张力的张力施加机构。 
本发明的第2间歇式膜成形装置中，更具体的优选方案由以下(7)～(14)中任一项构成。 
(7)在上述(6)记载的间歇式膜成形装置中，上述张力施加机构由输送驱动辊、引导辊、张力检测用辊和张力检测机构构成。 
(8)在上述(6)记载的间歇式膜成形装置中，上述辅助辊被旋转自如地保持，上述张力施加机构设置于该辅助辊的膜输送方向下游侧。 
(9)在上述(6)～(8)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，在上述剥离辊与上述张力施加机构之间设置膜张力检测机构，基于该膜张力检测机构所检测到的值来控制上述张力施加机构的张力施加水平。 
本发明的第1或第2间歇式膜成形装置中，更具体的优选方案由以下(10)～(14)中任一项构成。 
(10)在上述(1)～(9)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，膜脱模时的上述剥离辊与上述模具表面之间的距离为0.1mm～10mm的范围内。 
(11)在上述(1)～(10)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，具有对上述模具加热、冷却的调温机构。 
(12)在上述(1)～(11)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，具有对上述剥离辊施加振动的振动施加机构。 
(13)在上述(1)～(12)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，具有用于将上述剥离辊调温至大致恒定温度的剥离辊调温机构。 
(14)在上述(1)～(13)中任一项记载的间歇式膜成形装置中，具有用于将上述辅助辊调温至大致恒定温度的辅助辊调温机构。 
解决上述问题的本发明的间歇式膜成形方法由如下(15)、(16)、或(17)的工序构成。 
(15)一种间歇式膜成形方法，是利用上述1～14中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，在完成膜的成形之后，使剥离辊和与剥离辊大致平行地配置的辅助辊这两个辊旋转，同时以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向下游侧向上游侧移动，从而将该膜从模具表面脱模。 
(16)一种间歇式膜成形方法，是利用上述1～14中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，在膜成形后，进而在将膜从模具表面脱模之后，使与模具表面大致平行地配置的剥离辊和辅助辊保持上述两个辊的相对位置关系，并在停止了上述两个辊的旋转的状态下，以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向上游侧向下游侧移动，从而向模具表面 附近间歇地供给膜。 
(17)一种间歇式膜成形方法，是利用上述1～14中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，在完成膜的成形之后，使剥离辊和与剥离辊大致平行地配置的辅助辊这两个辊旋转，同时以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向下游侧向上游侧移动，从而将该膜从模具表面脱模，然后，保持上述两个辊的相对位置关系，并在停止了上述两个辊的旋转的状态下，以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向上游侧向下游侧移动，从而向模具表面附近间歇地供给膜。 
在上述(15)～(17)中任一项记载的本发明的间歇式膜成形方法中，优选是具有下述(18)或(19)的具体工序。 
(18)在上述(15)～(17)中任一项记载的间歇式膜成形方法中，在通过使上述剥离辊从膜输送下游侧向上游侧移动而将该膜从模具表面脱模时，上述剥离辊从动旋转。 
(19)在上述(15)～(18)中任一项记载的间歇式膜成形方法中，在向表面形成有上述微细凹凸的模具表面的附近间歇供给膜时，将膜供给到调温后的该模具。 
根据本发明的间歇式膜成形装置和成形方法，如下所述，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有微细凹凸形状的良好的成型膜。 
(i)根据上述(1)记载的本发明的第1间歇式膜成形装置，利用剥离辊和辅助辊的配置结构产生总是朝上的剥离方向，且借助剥离辊的旋转驱动机构利用剥离辊与膜之间的摩擦力而能够总是从恒定方向(剥离方向)施加恒定剥离力，因此，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(ii)根据上述(2)记载的本发明的第1间歇式膜成形装置，通过对剥离辊强制施加顺畅的直进动作，从而能够更可靠地总是施加恒定剥离力，因此，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(iii)尤其是根据上述(3)或(4)记载的本发明的第1间歇式 膜成形装置，通过限定剥离辊和辅助辊的表面性状，能够在辊与膜之间产生稳定的摩擦力，因此，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(iv)尤其是根据上述(5)记载的本发明的第1间歇式膜成形装置，通过将剥离辊的直径限定在适当范围内，在现实的装置结构的范围内，能够确保产生足够进行脱模的摩擦力所必需的膜与脱模辊之间的接触面积，因此，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(v)根据上述(6)记载的本发明的第2间歇式膜成形装置，利用剥离辊和辅助辊的配置结构产生总是朝上的剥离方向，且借助张力施加机构而能够总是从恒定方向(剥离方向)施加恒定剥离力，因此，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(vi)尤其是根据上述(7)或(8)记载的本发明的第2间歇式膜成形装置，在可获得稳定剥离力的方面更优选，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(vii)尤其是根据上述(9)记载的本发明的第2间歇式膜成形装置，能够严格控制膜张力来高精度控制膜剥离力，因此，能实现稳定性更高的脱模动作，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(viii)尤其是根据上述(10)记载的本发明的第1或第2间歇式膜成形装置，不会损伤模具表面，而且使剥离方向恒定，可进行更稳定的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(ix)尤其是根据上述(11)记载的本发明的第1或第2间歇式膜成形装置，能够制造在由热塑性树脂构成的膜表面高精度地成形所希望的微细凹凸形状的成形膜。 
(x)尤其是根据上述(12)记载的本发明的第1或第2间歇式膜成形装置，能够增大剥离力，因此，在难以剥离的情况下使用该装置，能够实现稳定性高的、更顺畅的脱模动作，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(xi)尤其是根据上述(13)或(14)记载的本发明的第1或第2间歇式膜成形装置，能够将刚剥离后的膜冷却，因此，可实现膜成形后的稳定的输送、卷取，能够制造卷取状态良好、且卷取时的图案形状变形小的成形膜。 
(xii)根据上述(15)、(16)或(17)记载的本发明的间歇式膜成形方法，能够施加稳定的剥离力，不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(xiii)尤其是根据上述(18)记载的本发明的间歇式膜成形方法，脱模时的剥离辊的直进动作稳定，因此不会产生剥离痕迹，能够进行良好的膜脱模，能够制造在表面具有所希望的微细凹凸形状的优良成形膜。 
(xiv)尤其是根据上述(19)记载的本发明的间歇式膜成形方法，能够制造在由热塑性树脂构成的膜表面高精度地成形所希望的微细凹凸形状的成形膜。 
采用上述本发明的间歇式膜成形装置，对于通过在模具上冲压而在表面上成形了微细凹凸的膜，不会有损其外观，以很短时间将膜从模具脱模，而且快速供给接下来要转印的膜，从而能够以高生产率成形高品质的成形膜。 
采用上述本发明的间歇式膜成形方法，对于通过在模具上冲压而在表面上成形了微细凹凸的膜，不会有损其外观，以很短时间将膜从模具脱模，而且快速供给接下来要转印的膜，从而能够以高生产率成形高品质的成形膜。 
进而，在实施本发明的间歇式膜成形装置、成形方法时，如果使用调温后的该模具，则能够制造在由热塑性树脂构成的膜表面高精度地成形所希望的微细凹凸形状的成形膜。 
附图说明
图1是从膜宽度方向观察本发明第1间歇式膜成形装置的概略剖视图。 
图2是从膜行进方向(卷取侧)观察本发明第1间歇式膜成形装置的脱模单元的概略剖视图。 
图3是从膜宽度方向观察本发明第1间歇式膜成形装置的脱模单元的动作的概略剖视图。 
图4是用于说明本发明第1间歇式膜成形装置的膜的间歇式成形方法的工艺图，是从膜宽度方向观察本发明第1间歇式膜成形装置的状态的概略剖视图。 
图5是用于说明本发明第1间歇式膜成形装置的膜的间歇式成形方法的工艺图，是从膜宽度方向观察本发明第1间歇式膜成形装置的状态的概略剖视图。 
图6是从膜宽度方向观察本发明第2间歇式膜成形装置的概略剖视图。 
图7是从膜行进方向(卷取侧)观察本发明第2间歇式膜成形装置的脱模单元的概略剖视图。 
图8是从膜宽度方向观察本发明第2间歇式膜成形装置的脱模单元的动作的概略剖视图。 
图9是用于说明本发明第2间歇式膜成形装置的膜的间歇式成形方法的工艺图，是从膜宽度方向观察本发明第2间歇式膜成形装置的状态的概略剖视图。 
图10是用于说明本发明第2间歇式膜成形装置的膜的间歇式成形方法的工艺图，是从膜宽度方向观察本发明第2间歇式膜成形装置的状态的概略剖视图。 
附图标记的说明 
1本发明的第1间歇式膜成形装置 
2膜 
3模具 
10冲压单元 
11支柱 
12冲压缸 
13升降引导件 
14a、b加压板(上)、(下) 
15a、b调温板(上)、(下) 
16框架 
17弹性板 
20脱模单元 
21剥离辊 
22辅助辊 
22p待机位置 
23剥离辊旋转机构 
24辅助辊旋转机构 
25剥离辊直动引导件 
26托架 
27剥离点 
30加热单元 
40冷却单元 
50退绕单元 
51退绕辊旋转机构 
52a～d引导辊 
53拉出缓冲部 
54膜固定部 
55盒 
56吸引排气机构 
57a、b传感器 
60卷取单元 
61卷取辊旋转机构 
62a～d引导辊 
63卷取缓冲部 
64输送驱动辊 
65膜固定部 
66盒 
67吸引排气机构 
68a、b传感器 
71引导辊 
72张力检测用辊 
73张力检测机构 
H间隙 
101本发明的第2间歇式膜成形装置 
120脱模单元 
121剥离辊 
122辅助辊 
122p待机位置 
123剥离辊直动用马达 
124辅助辊旋转机构 
125剥离辊直动引导件 
126托架 
127剥离点 
128滚珠丝杠 
129螺母 
A退绕侧 
B卷取侧 
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。 
本发明的第1间歇式膜成形装置1是至少包括如下部分的间歇式膜成形装置，即：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具表面上的冲压装置、用于将该模具加热、冷却的调温装置、用于输送该膜的输送装置、用于使膜从该模具表面脱模的脱模装置，其中，上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离的剥离辊、用于驱动剥离辊旋转的剥离辊驱动机构、隔着膜行进线而与剥离辊大致平行地配置的辅助辊、使辅助辊在剥离辊周边移动以使膜环抱剥离辊的辅助辊移动机构、使剥离辊和辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动的导向引导件。 
图1表示从膜宽度方向观察本发明第1间歇式膜成形装置1的概略剖视图。图2表示从膜行进方向(卷取侧)观察将膜从模具脱模的脱模单元的概略剖视图。图3(a)～(f)表示从膜宽度方向观察的脱模单元的动作的概略剖视图。 
如图1所示，本发明的第1间歇式膜成形装置1由作为上述冲压装 置的冲压单元10、作为上述脱模装置的脱模单元20、作为上述调温装置的加热单元30、作为上述调温装置的冷却单元40、退绕单元50、卷取单元60构成。在退绕单元50将卷绕成卷状的膜2退绕，在冲压单元10将退绕的膜压靠于模具3的加工有微细凹凸形状的表面3a上，在膜的成形面2a上转印成形微细凹凸形状，由卷取单元60将其卷取成卷状。退绕单元50和卷取单元60是上述膜的输送装置。间歇地依次反复进行该退绕和转印成形加工。 
冲压单元10与冲压缸12连接，以使加压板(上)14a能够以支柱11为引导而升降移动。支柱11被框架(上)16a和框架(下)16b夹持地配设。加压板(上)14a的下表面安装有调温板(上)15a。另一方面，加压板(下)14b的上表面安装有调温板(下)15b。各调温板分别通过配管、配线等与加热单元30、冷却单元40连接。并且，模具3安装于调温板(下)15b的上侧表面，通过下侧调温板被控制加热、冷却。另外，模具3也可以安装于调温板(上)15a的下表面。另外，各板的膜按压面侧的平面度优选是10μm以下，更优选是5μm以下。另外，成形加工不限于加热成形方式，例如也能以利用光的成形方式进行。在不采用加热成形方式的情况下，在本发明的装置、方法中，不需要作为调温装置的加热单元30、冷却单元40。 
冲压缸与未图示的液压泵、油罐连接。由液压泵进行加压板(上)14a的升降动作和加压力的控制。此外，在本实施方式中，应用液压方式的冲压缸，但只要是能控制加压力的机构，可以是任意机构。 
压力范围优选是能够控制在0.1MPa～20MPa的范围内，更优选是能够控制在1MPa～10MPa的范围内。 
冲压缸的升压速度优选是能够控制在0.01MPa/s～1MPa/s的范围，更优选是能够控制在0.05MPa/s～0.5MPa/s的范围内。 
说明本发明所使用的模具3。模具的转印面具有微细图案，作为在模具上形成该图案的方法，有机械加工、激光加工、光刻、电子线描绘方法等。在此，形成于模具上的“微细凹凸形状”是指高度10nm～1 mm、周期10nm～1mm的周期性反复的凸出形状。凸出形状的高度更优选是1μm～100μm，周期更优选是1μm～100μm。作为凸出形状的例子有：以离散状、点状配置三棱锥、圆锥、四棱柱、透镜形状等所代表的任意形状突起物而成的形状、将截面是三角形、四边形、梯形、 半圆、椭圆等所代表的任意形状突起物配置成条纹状而成的形状等。作为模具的材质，只要能获得所希望的冲压时强度、图案加工精度、膜的脱模性的即可，例如优选使用不锈钢、含有镍、铜等的金属材料、硅、玻璃、陶瓷、树脂或在这些材质的表面上覆盖用于提高脱模性的有机膜而成的材料。该模具的微细图案是与想要赋予膜表面的微细凹凸图案对应形成的。 
此外，为了能以即使膜上有一定程度的厚度不均但整个面来说没有不均的程度成形，在使用调温板时，优选在调温板(上)15a与膜2之间设置具有130℃以上耐热温度的弹性板17。作为该弹性板17，例如可优选使用厚度为0.3mm～1.0mm的三元乙丙橡胶(EPDM)、硅橡胶或氟橡胶等，更优选是对表面实施了易滑处理的材料。在此，耐热温度是指在该温度下放置24小时时的抗拉强度变化率超过10％时的温度。 
接着，说明作为上述脱模装置的脱模单元20。如图2所示，脱模单元由剥离辊21和辅助辊22构成，剥离辊21与剥离辊旋转机构23连接，被以指定的转速旋转控制。剥离辊旋转机构23只要是能控制转速的机构即可，但为了严格控制旋转量，更优选伺服马达。此外，剥离辊21经由托架26与作为上述导向引导件的剥离辊直动引导件25连接，以使剥离辊21一边旋转一边与模具3的表面大致平行地顺滑移动。剥离辊直动引导件25安装在加压板(下)14b的上表面。 
另一方面，辅助辊22与作为上述辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构24连接，以使该辅助辊22在图3(a)所示的待机位置22p沿剥离辊21的外表面旋转。辅助辊旋转机构24只要是电磁马达、利用空气压力的致动器等可使辅助辊在剥离辊的周边沿其外周升降移动的机构即可，可以是任意机构。并且，辅助辊的两端被安装成能够以辊轴心为中心而自由旋转。另外，图2表示利用辅助辊旋转机构24使辅助辊旋转移动到剥离辊21的大致上侧的状态。 
剥离辊、辅助辊的膜接触部可以是由具有一定弹性和粘着性的橡胶材质构成，例如橡胶硬度(JIS K6253)优选是40～70，更优选是50～60，表面的中心线平均粗糙度(JIS B0601)优选是在0.01μm～1.0μm的范围内，更优选是在0.01μm～0.5μm的范围内。作为适合的材质，有EPDM、硅橡胶、氟橡胶等。在各辊的橡胶硬度大于70、或中心线平 均粗糙度大于1μm时，有时膜与辊之间的紧贴性不充分，在脱模时在膜与辊之间打滑，引起由膜张力的降低而导致的剥离力的降低，另一方面，橡胶硬度小于40时，脱模动作时的橡胶变形变大，因此有时脱模动作不稳定，有时造成在膜面产生脱模痕迹，因此需要注意。此外，若中心线平均粗糙度小于0.01μm，则在制造上存在困难。 
另外，尽管脱模动作时对膜施加的适当张力还取决于所使用的膜材质、脱模时的温度，但优选是大致1～100N，更优选是5～50N。此外，各辊的表面材质优选是耐热温度为100℃以上、更优选是为130℃以上的材质。由于是对高温的膜进行处理，这样选择是为了防止出现因长时间使用后尺寸变差、强度变差导致的脱模动作不良。在此，耐热温度的定义如上所述。 
参照图2、图3说明实际将膜从模具表面脱模，并供给接下来要成形的膜的供给动作。 
脱模动作前，脱模单元在图3(a)所示的待机位置22p待机。在图3中，箭头A是退绕侧，箭头B是卷取侧。在开始脱模动作时，如图3(b)、(c)所示，驱动辅助辊旋转机构，使辅助辊22移动到剥离辊21的大致上方。其后，如图3(d)所示，由剥离辊旋转机构23使剥离辊旋转。剥离辊一边旋转一边沿着模具3的表面向膜退绕侧直进移动，同时使贴附于模具上的膜在环抱着剥离辊的同时逐渐脱模。如图3(e)所示，当在模具的整个区域完成了膜的脱模时，施加制动以使剥离辊不旋转，同时使位于下游侧的输送驱动辊旋转而牵拉膜。于是，图3(f)所示，在膜环抱着剥离辊和辅助辊的状态下，剥离辊和辅助辊的单元向膜卷取侧直进移动。以上的直进移动都是沿剥离辊直动引导件25移动。 
即，作为上述导向引导件的剥离辊直动引导件25具有如下作用(图3(c)～(f))：在剥离辊和辅助辊保持着使膜环抱该剥离辊的相对位置关系的状态下，使剥离辊和辅助辊与模具表面平行地在该模具表面附近往复移动。 
剥离辊返回到卷取侧一端位置时，借助辅助辊旋转机构使辅助辊旋转移动到剥离辊的大致下方，释放膜。上述的剥离动作依赖于剥离辊的旋转速度，剥离速度以与辊的周速大致相同的速度进行。因此，可严格控制剥离动作，能够容易地创造出对于所有成形材料、条件都 会顺畅剥离的剥离条件。 
说明脱模单元的另一实施方式。除了上述说明的结构之外，还在剥离辊上连接线性马达、电磁压力缸、空气压力缸等剥离辊直动机构。在剥离膜时，使剥离辊旋转机构保持恒定转矩，同时驱动剥离辊直动机构，使脱模单元一边向退绕侧移动一边进行剥离。若剥离动作完成，则与上述同样地停止剥离辊的旋转，在该状态下使位于下游侧的输送驱动辊旋转来牵拉膜。 
在膜脱模时，剥离辊与模具表面也可以接触。此时，优选是在剥离辊的膜宽度方向两端附近配设气缸、弹簧等弹性构件等，从而能够控制剥离辊按压模具表面的力。 
此外，在模具的表面凹凸图案为极微细图案等容易因与剥离辊的接触而受损伤的情况下，图2所示的剥离辊与模具表面之间距离(间隙)H可以是0.1mm～10mm，优选是0.1mm～5mm，更优选是0.1mm～1.0mm。 
当间隙H小于10mm时，膜的剥离点27(参照图3(d))位于剥离辊的正下方附近，随着剥离辊的移动，剥离点27也连续移动，因此较优选。另一方面，若增大间隙H，以高速脱模时，剥离点27显示出停止、或以大于等于剥离辊的周速的速度向退绕侧移动这样的断续动作。在停止的部位，沿膜的宽度方向出现线状剥离痕迹的可能性较高。本发明人对优选的间隙H的值进行了研究，发现间隙值在0.1mm～10mm的范围内时适于进行顺畅的剥离。间隙H小于0.1mm时，模具表面与剥离辊可能会接触，也可能出现破坏模具的图案形状的情况，因此并不优选。另一方面，若间隙H大于10mm，则随着剥离速度的加速，会产生断续的剥离动作，有时会在成形面残留剥离痕迹，因此不优选。此外，剥离辊与模具表面的平行度可以是0.5mm以下，优选是0.1mm以下。在此，“平行度”是以模具表面为基准面而由安装于膜宽度方向的两端面上的位移传感器测定的。即，将剥离辊配置于该位移传感器的正上方时在两端处分别测定的模具表面与辊外表面之间距离的差为平行度。 
此外，优选是在剥离辊、辅助辊上增设冷却水循环机构等，将各辊调节成恒定温度。由于膜在刚脱模后的温度较高，因此，优选是将在刚脱模后即与膜接触的剥离辊、辅助辊调节温度成恒定。此外，也 具有降低脱模时和刚脱模后的膜温度的效果，对于冲压成形后的稳定输送、卷取也有效。 
此外，优选在剥离辊上增设使该剥离辊沿横向微细振动的振动机构。作为振动机构，可以使用利用电磁致动器的机构、利用线性致动器的机构、利用超声波振子的机构。而且，也可以是仅使剥离辊的外表面振动的机构。剥离辊自身或外表面发生振动，则经所卷绕的膜传递到剥离点，有助于膜的顺畅剥离。 
另外，为了进行稳定的剥离动作，需要在剥离辊与膜之间产生适于脱模的摩擦力，为此，优选是可将膜与剥离辊在膜行进方向上的接触长度设定为30mm～300mm的范围。并且，在本发明的装置中，为了达成该接触条件，可以使剥离辊的直径为50mm～200mm的范围。若直径小于50mm，则剥离辊与膜之间的接触面积变小，不会在接触面上产生充分的摩擦力，不能达到充分的剥离力，而且，还有剥离辊空转的可能性，因此不优选。而且，若直径小于50mm，则刚脱模后的膜的顺沿于形状的曲率变得过大，膜有可能出现卷曲等变形。另一方面，若直径大于200mm，则需要取得较大的用于剥离动作的空间，有时在设计上难以在冲压装置内确保这样的大空间，因此不优选。 
接着，说明加热单元30。加热单元30可以是用铝合金制成调温板(上)15a、(下)15b，由浇铸在板内的电热加热器进行控制。此外，也可以通过在浇铸在调温板内的铜或不锈钢配管、或通过机械加工加工出的孔的内部流过被调温的热介质，来进行加热控制。而且，也可以是将二者组合而成的装置结构。 
作为热介质，可以是Barrel Therm(松村石油(株))、NeoSK-OIL(综研テクニックス(株))等，而且，可以使加热到100℃以上的水循环。并且，为了能高效率地传热，优选是配管内部的雷诺数为1.0×104～12×104的范围。 
在做成浇铸加热器、筒形加热器等的情况下，优选是能够分割控制调温板。 
在升温中、降温中、恒温调温中这所有调温中，调温板优选将其温度偏差控制为，以范围表示为10℃以内、更优选为5℃以内。 
也可以对模具直接加工热介质配管管线，来对模具直接调温。 
接着，说明冷却单元40。冷却单元40是通过在浇铸在调温板(上) 15a、(下)15b内的铜或不锈钢配管、或通过机械加工加工出的孔的内部流过被调温的冷介质，来进行冷却控制。 
作为冷介质，水最适合，但也可以是乙二醇溶液等。温度优选是10℃～50℃的范围，为了能高效率地传热，优选是配管内部的雷诺数为1.0×104～12×104的范围。 
说明作为上述膜输送装置的退绕单元50、卷取单元60。退绕单元50由退绕辊旋转机构51、输送辊52a～52d、拉出缓冲部53、膜固定部54构成。卷取单元60由卷取辊旋转机构61、输送辊62a～62d、卷取缓冲部63、输送驱动辊64、膜固定部65构成。 
拉出缓冲部53、卷取缓冲部63分别由盒55、66和与盒连接的吸引排气机构56、67构成。吸引排气机构56、67只要是真空泵等能够吸引空气并排气的机构即可，通过将盒内的空气排出而对插入到盒内的膜的正反两面赋予压力差，从而赋予恒定张力，并使膜在盒内松弛地将其保持。对于插入到盒内的膜的长度，适当的是相当于在成形膜前后间歇输送的膜长度。而且，在盒55、66内安装了传感器57a、57b、68a、68b。传感器只要是能在规定位置检测膜的机构即可。由上述的脱模单元将膜脱模、输送，在盒内膜偏离了传感器检测位置时，驱动上下游的退绕辊旋转机构51或卷取辊旋转机构61而将膜退绕或卷取，能够总是使膜在盒内于规定位置松弛。 
此外，膜固定部54、65优选是表面上形成有吸引孔的平板，但还可以是用夹持器夹持膜的机构、或将平板和上述机构组合而成的机构。 
在进行冲压动作时，膜固定部54、65这二者都进行工作。并且，在将膜脱模时，优选是使膜固定部54工作来将膜固定，打开膜固定部65。此外，在供给膜时，优选是将膜固定部54、65这二者都打开。 
虽然未图示，输送驱动辊64与马达等旋转驱动机构连接，在膜输送时，夹持辊64a向输送驱动辊64接近，夹持膜，由输送驱动辊64进行转矩控制，同时在恒定张力下输送膜。 
接着，说明本发明的第1间歇式膜成形装置1的一系列的膜成形动作。图4和图5是从膜宽度方向观察利用本发明的装置进行的间歇成形卷状连续膜的动作的概略剖视图，按以下说明的工艺(A)～(K)的流程进行成形。 
(A)预先将模具3设置在冲压单元10后，将膜2设置在退绕单 元50，拉出膜2的退绕部，经由引导辊而沿冲压单元内的模具表面行进，并进一步经由脱模单元20而由卷取单元60卷取(参照图4(a))。 
(B)接着，使加热单元工作，利用调温板(上)15a、调温板(下)15b使温度上升至成形温度。 
(C)使冲压单元10工作，使调温板(上)15a下降，以在模具3的表面和调温板(上)之间夹持膜的方式进行冲压。此时，使膜固定部54和65工作而将膜固定。温度、冲压压力、升压速度、加压时间等条件依赖于膜的材质、转印形状、尤其是凹凸的纵横比等。大致上成形温度设定在100～180℃，冲压压力设定在1～10MPa，成形时间设定在1秒～60秒，升压速度设定在0.05MPa/s～1MPa/s的范围内(参照图4(b))。 
(D)完成了加热的同时进行的冲压后，使冷却单元工作，使调温板(上)15a、调温板(下)15b降温。另外，优选是在冷却中也继续冲压。将冷却温度设定为将模具表面的温度冷却到足够将膜脱模。例如，可以进行冷却直到模具3的表面温度为膜的玻璃化转变点以下。 
(E)冷却完成后，释放冲压压力，使调温板(上)15a上升到能够确保足够使脱模单元20在冲压装置内水平移动的空间的位置(参照图4(c))。 
(F)调温板(上)15a完成了上升后，打开膜固定部65，驱动辅助辊旋转机构，使辅助辊22旋转移动到剥离辊21的上部，使膜2环抱着剥离辊21、辅助辊22(参照图4(d))。 
(G)其后，使剥离辊21在膜表面上向23a的方向旋转。剥离辊21在其与膜表面的摩擦力的作用下随着旋转同时向23b的方向移动。剥离辊21的移动是被设于冲压装置的加压板上的剥离辊直动引导件导向着移动。此时，紧贴于模具表面上的膜被良好地脱模(参照图5(e))。 
(H)当剥离到模具3的退绕侧端部而完成了剥离时，停止剥离辊的旋转(参照图5(f))。 
(I)其后，施加制动以使剥离辊不旋转，打开膜固定部54，使输送驱动辊64旋转，从而以剥离辊21和辅助辊22维持着相对位置不变的状态向卷取侧移动。此时，从退绕侧拉出新的膜，并将成形后的膜送出到卷取侧(参照图5(g))。 
(J)当膜的拉出结束时，由膜固定部54固定了膜之后，辅助辊 旋转返回到原来位置，由膜固定部65固定膜。通过供给新的膜，从而将预先在拉出缓冲部53中松弛了的膜拉出到卷取侧，使退绕辊旋转机构工作，从退绕辊向拉出缓冲部供给新的膜，直到传感器57b检测到膜的位置为止。另一方面，完成了成形的膜被送出时，相当于所送出长度的膜暂时被卷取缓冲部63保留，使卷取辊旋转机构工作，直到传感器68a检测不到膜为止，即卷取长度相当于新积存的膜长度的膜(参照图5(h))。 
(K)在膜完成脱模的同时或将要完成脱模之前，开始调温板(上)(下)的加热。并且，使冲压单元10工作，使调温板(上)下降到膜的上表面附近。 
在升温完成后进行冲压成形，反复上述(C)起的动作。 
通过上述(F)～(H)的动作，可在间歇式膜的成形循环中编入顺畅的脱模动作，能够生产脱模痕迹少的高品质的成形膜。 
此外，通过上述(I)的动作，能够迅速将要在下一循环中成形的膜供给到冲压单元内，因此能够以高生产率实现间歇式膜成形。并且，通过组合膜的脱模动作、供给动作这二者，能够以高生产率生产高品质的成形膜。 
接着，参照附图说明本发明的第2间歇式膜成形装置101。 
本发明的第2间歇式膜成形装置101至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具表面上的冲压装置、用于输送该膜的输送装置、用于使膜从该模具表面脱模的脱模装置，其中，上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离且被旋转自如地保持的剥离辊、隔着膜行进线而与该剥离辊大致平行地配置的辅助辊、使辅助辊在该剥离辊周边移动以使膜环抱剥离辊的辅助辊移动机构、用于使上述剥离辊在上述模具表面附近与该表面平行地移动的驱动机构、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动的导向引导件、在上述剥离辊的膜输送方向下游侧对膜施加张力的张力施加机构。 
如图6所示，本发明的第2间歇式膜成形装置101由作为上述冲压装置的冲压单元10、作为上述脱模装置的脱模单元120、作为上述调温装置的加热单元30、作为上述调温装置的冷却单元40、退绕单元50、卷取单元60构成。在退绕单元50将卷绕成卷状的膜2依次退绕，在 冲压单元10将退绕的膜压靠于模具3的加工有微细凹凸形状的表面3a上，在膜的成形面2a上转印成形微细凹凸形状，由卷取单元60将其卷取成卷状。退绕单元50和卷取单元60是上述膜的输送装置。间歇地依次反复进行该退绕和转印成形加工。 
脱模单元120以外的结构与上述说明的本发明的第1间歇式膜成形装置相同，因此省略说明。 
说明作为上述脱模装置的脱模单元120。如图6、图7所示，脱模单元由剥离辊121和辅助辊122构成，剥离辊121被剥离辊保持机构旋转自如地保持着，剥离辊121随着直动用马达123产生的移动而从动旋转。剥离辊保持机构只要是能以可从动旋转的方式进行保持的机构即可。此外，为了使剥离辊121在从动旋转的同时能够与模具3的表面大致平行地顺畅移动，该剥离辊121借助托架126与作为上述导向引导件的剥离辊直动引导件125连接。剥离辊直动引导件125安装于加压板(下)14b的上表面。 
另一方面，如图7所示，辅助辊122与作为上述辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构124连接，以使该辅助辊122能在图8(a)所示的待机位置122p沿剥离辊121的外表面旋转。辅助辊旋转机构124只要是电磁马达、利用空气压力的致动器等可使辅助辊在剥离辊的周边沿其外周升降移动的机构即可，可以是任意机构。并且，辅助辊的两端被安装成能够以辊轴心为中心而自由旋转。另外，图7表示利用辅助辊旋转机构124使辅助辊旋转移动到剥离辊121的大致上侧的状态。 
在比剥离辊121靠膜输送方向下游侧的位置设有对膜适当施加张力的张力施加机构，例如，该张力施加机构优选是由图6所示那样的输送驱动辊64、引导辊71、张力检测用辊72、张力检测机构73构成。尤其是，作成该结构，优选是基于该张力检测机构73所检测到的值，由输送驱动辊64控制上述张力施加机构的张力施加水平。 
剥离辊、辅助辊的膜接触部可以是由具有一定弹性和粘着性的橡胶材质构成，例如橡胶硬度(JIS K6253)优选是40～80，更优选是50～80，表面的中心线平均粗糙度(JIS B0601)优选是0.01μm～50μm的范围，更优选是0.01μm～30μm的范围。作为适合的材质，有EPDM、硅橡胶、氟橡胶等。在各辊的橡胶硬度大于80、或中心线平均粗糙度大于50μm时，膜与辊之间的紧贴性不充分，另外，橡胶硬度小于40时，脱模动 作时的橡胶变形变大，因此有时脱模动作不稳定，有时造成在膜面产生脱模痕迹，因此需要注意。此外，若中心线平均粗糙度小于0.01μm，则在制造上存在困难。 
另外，在脱模动作时对膜施加的适当张力还取决于所使用的膜材质，加热成形时还取决于脱模时的温度，但优选是大致1～100N，更优选是5～50N。此外，各辊的表面材质优选是耐热温度为100℃以上、更优选是为130℃以上的材质。由于是对高温的膜进行处理，这样设计是为了防止出现因长时间使用后尺寸变差、强度变差导致的脱模动作不良。在此，耐热温度的定义如上所述。 
参照图7、图8说明实际将膜从模具表面脱模，并供给接下来要成形的膜的供给动作。 
脱模动作前，脱模单元在图8(a)所示的待机位置122p待机。在图8中，箭头A是退绕侧，箭头B是卷取侧。在开始脱模动作时，如图8(b)、(c)所示，驱动辅助辊旋转机构，使辅助辊122移动到剥离辊121的大致上方。其后，如图8(d)所示，借助剥离辊直动用马达123使剥离辊向退绕侧直进。同时，借助下游侧的输送驱动辊64对膜施加张力。剥离辊在直进的同时，在模具3的表面旋转，同时使贴附在模具上的膜环抱着剥离辊逐渐脱模。如图8(e)所示，当在模具的整个区域完成了膜的脱模时，如图8(f)所示那样驱动剥离辊直动用马达123，使剥离辊向卷取侧直进。此时，施加制动以使剥离辊成为不旋转的状态，同时由输送驱动辊64施加一定张力。于是，在膜环抱着剥离辊和辅助辊的状态下，剥离辊和辅助辊的单元向膜卷取侧直进移动。以上的直进移动都是沿剥离辊直动引导件125移动。 
即，作为上述导向引导件的剥离辊直动引导件125具有如下作用(图8(c)～(f))：在剥离辊和辅助辊保持着使膜环抱着该剥离辊的相对位置关系的状态下，使剥离辊和辅助辊与模具表面平行地在该模具表面附近往复移动。 
剥离辊返回到卷取侧一端位置时，借助辅助辊旋转机构使辅助辊旋转移动到剥离辊的大致下方，释放膜。上述的剥离动作的剥离速度以与剥离辊的从动旋转的辊周速大致相同的速度进行。 
剥离辊直动用马达123是用于使剥离辊在模具表面附近与该表面平行地移动的驱动机构，优选是伺服马达、线性马达等。还可以利用 电磁压力缸、空气压力缸等作为直动源。 
在膜的脱模时，剥离辊与模具表面也可以接触。此时，优选是在剥离辊的膜宽度方向两端附近配设汽缸、弹簧等弹性构件等，从而能够控制剥离辊按压模具表面的力。 
此外，在模具的表面凹凸图案为极微细图案等容易因与剥离辊的接触而受损伤的情况下，图2所示的剥离辊与模具表面之间距离(间隙)H可以是0.1mm～10mm，优选是0.1mm～5mm，更优选是0.1mm～1.0mm。 
当间隙H小于10mm时，膜的剥离点127(参照图3(d))位于剥离辊的正下方附近，随着剥离辊的移动，剥离点127也连续移动，因此较优选。另一方面，若增大间隙H，以高速脱模时，剥离点127显示出停止、或以大于等于剥离辊的周速的速度向退绕侧移动这样的断续动作。在停止的部位，沿膜的宽度方向出现线状剥离痕迹的可能性较高。本发明人对优选的间隙H的值进行了研究，发现间隙值为0.1mm～10mm的范围时适于进行顺畅的剥离。间隙H小于0.1mm时，模具表面与剥离辊可能会接触，也可能出现破坏模具的图案形状的情况，因此并不优选。另一方面，若间隙H大于10mm，则随着剥离速度的加速，会产生断续的剥离动作，有时会在成形面残留剥离痕迹，因此不优选。此外，剥离辊与模具表面的平行度可以是0.5mm以下，优选是0.1mm以下。在此，“平行度”是以模具表面为基准面，能通过安装于膜宽度方向的两端面上的位移传感器测定。即，将剥离辊配置于该位移传感器的正上方时在两端处分别测定的模具表面与辊外表面之间距离的差为平行度。 
此外，优选是在剥离辊、辅助辊上增设冷却水循环机构等，将各辊调温成恒定温度。在加热成形时，由于膜在刚脱模后的温度较高，因此，优选是将在刚脱模后即与膜接触的剥离辊、辅助辊调节温度成恒定。此外，也具有降低脱模时和刚脱模后的膜温度的效果，对于冲压成形后的稳定输送、卷取也有效。 
此外，优选在剥离辊上增设使该剥离辊沿横向微细振动的振动机构。作为振动机构，可以使用利用电磁致动器的机构、利用线性致动器的机构、利用超声波振子的机构。而且，也可以是仅使剥离辊的外表面振动的机构。剥离辊自身或外表面发生振动，则经所卷绕的膜传 递到剥离点，有助于膜的顺畅剥离。 
另外，为了进行稳定的剥离动作，可以使剥离辊的直径为50mm～200mm的范围。若直径小于50mm，则刚脱模后的膜的顺沿于形状的曲率变得过大，有可能出现膜卷曲等变形。另一方面，若直径大于200mm，则需要取得较大的用于剥离动作的空间，有时在设计上难以在冲压装置内确保这样的大空间，因此不优选。 
参照图9、图10说明本发明的第2间歇式膜成形装置101的一系列的膜成形动作。与上述本发明的第1间歇式膜成形装置1的一系列的膜成形动作((A)～(K))不同的部分是将膜从模具脱模后供给接下来要成形的膜的步骤((G)～(I))。由以下的(G’)～(I’)仅对该部分进行说明。 
(G’)通过与输送驱动辊64大致同时地驱动剥离辊直动用马达123，从而使剥离辊121在膜表面向123a的方向从动旋转，同时向123b的方向移动。该移动是受设于冲压装置的加压板上的剥离辊直动引导件导向着移动。此时，紧贴在模具表面的膜被良好地脱模(参照图10(e))。 
(H’)当剥离到模具3的退绕侧端部而完成了剥离时，停止剥离辊的旋转(参照图10(f))。 
(I’)其后，施加制动以使剥离辊不旋转，打开膜固定部54，使输送驱动辊64旋转，从而在剥离辊121和辅助辊122维持着相对位置不变的状态下，驱动剥离辊直动用马达123，向卷取侧移动。此时，从退绕侧拉出接下来要成形的新的膜部分，并将成形后的膜送出到卷取侧(参照图10(g))。 
通过本脱模动作，可在间歇式膜的成形循环中编入顺畅的脱模动作，能够生产脱模痕迹少的高品质的成形膜。 
此外，通过上述(I’)的动作，能够迅速将要在下一循环中成形的膜供给到冲压单元内，因此能够以高生产率实现间歇式膜成形。并且，通过组合膜的脱模动作、供给动作这二者，能够以高生产率生成高品质的成形膜。 
本发明的间歇式膜成形装置所适用的膜2是玻璃化转变温度Tg优选为40～180℃、更优选为50～160℃、最优选为50～120℃的以热塑性树脂为主要成分的膜。若玻璃化转变温度Tg小于该范围，则成形品 的耐热性变低，形状随使用时间发生变化，因此不优选。此外，若超过该范围，则成形温度不得不变高，从能源方面考虑是无效率的，而且有时出现如下等状况：膜的加热/冷却时的体积变动变大，膜夹入模具中而无法脱模，或即使能够脱模而图案的转印精度降低、或图案局部欠缺而形成缺陷，出于上述理由，超过该范围的膜并不优选。 
本发明所适用的以热塑性树脂为主要成分的膜2优选是具体为由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2、6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚酯酰胺系树脂、聚醚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚碳酸酯系树脂或聚氯乙烯系树脂等构成。其中共聚的单体种类多样，且因此容易调整材料的物性，出于这些理由，尤其优选是以聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯酸系树脂或自这些的混合物中选择的热塑性树脂为主而形成，更优选是50重量％以上为上述热塑性树脂。 
本发明的膜成形装置和成形方法所适用的被加工膜可以是由上述树脂的单体构成的膜，也可以是由多个树脂层构成的层叠体。此时，与单体片相比，能够赋予易滑性、耐摩擦性等表面特性、机械强度、耐热性。如此作成由多个树脂层构成的层叠体时，优选是片整体满足上述条件，但即便作为膜整体来说不满足上述条件，只要至少在表层形成满足上述条件的层，就能容易地成形表面。 
此外，本发明所适用的膜的优选厚度(厚度、膜厚)，优选是0.01～1mm的范围。若小于0.01mm，则没有对于成形来说足够的膜厚，若大于1mm，则由于膜的刚性，通常难以输送。 
作为本发明所适用的膜的形成方法，例如为单体片时，可例举出：将片形成用材料在挤压机内加热熔融，从挤出头挤出到冷却的浇铸滚筒上来加工成片状的方法(熔融浇铸法)。作为其它方法可例举出：使片形成用材料溶解在溶剂中，将该溶液从挤出头挤出到浇铸滚筒、环状带等支承体上而制成膜状，接着，从该膜层干燥除去溶剂而加工成片状的方法(溶液浇铸法)等。 
此外，作为层叠体的制造方法，可例举出如下方法等：将两种不同的热塑性树脂放入两台挤压机，熔融后从挤出头一并挤出到冷却的 浇铸滚筒上而加工成片状的方法(共挤出法)；将覆盖层原料放入挤压机熔融挤出，边从挤出头挤出边层压于由单膜制作的片上(熔融层压法)；分别以单膜形式制造由单膜制作出的片和容易表面赋形性片，利用加热后的辊组等将它们热压接(热层压法)；其它，使片形成用材料溶解于溶剂中而在片上涂布该溶液(涂覆法)。此外，对于容易表面赋形性片层叠体，也可以使用上述的熔融层压法、热层压法、涂覆法等。该基材可以是基底调整材料、底涂材料等实施了处理的材料。还优选是作成与具有其它功能的基材复合而成的复合体的结构。 
此外，本发明所适用的膜中可以在聚合时或聚合后添加各种添加剂。作为能够添加配合的添加剂的例子，例如有有机微粒、无机微粒、分散剂、染料、荧光增白剂、防氧化剂、耐风化剂、防带电剂、脱模剂、增粘剂、增塑剂、pH调整剂以及盐等。尤其是作为脱模剂，优选是在聚合时添加少量的长链羧酸或长链羧酸盐等表面张力低的羧酸或其衍生物、以及长链乙醇或其衍生物、改性硅油等表面张力低的乙醇化合物等。 
本发明所适用的膜，优选是在成形层的表面再层叠脱模层的结构。通过在膜的最表面、即与模具接触的面上预先设置脱模层，能够提高形成于模具表面的脱模涂层的耐久性(反复使用次数)，即使在使用局部失去脱模效果的模具时，也能够无问题地均匀脱模。而且，即使不对模具实施脱模处理，通过在膜侧预先形成脱模层，也能够脱模，可减少模具脱模处理成本，因此优选。此外，能够防止因将成形片从模具脱模时的树脂粘着而损坏成形图案，可进行更高温度下的脱模，可缩短循环时间，因此，在成形精度、生产率方面也是优选的。而且，通过提高成形片表面的滑动性，提高了耐刮伤性，可减少在制造工序等中产生的缺陷，因此优选。 
成形层以支承层为中心而层叠于两最外层时，无论在哪方的成形层表面设置脱模层均可，也可以在两最外层上设置脱模层。 
构成脱模层的树脂并无特别限定，但优选是以硅系树脂、氟系树脂、脂肪酸系树脂、聚酯系树脂、烯烃系树脂、密胺系树脂为主要成分来构成，这些树脂中，更优选硅系树脂、氟系树脂、脂肪酸系树脂。此外，在脱模层中除了上述树脂以外还可以配合例如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、尿素树脂、酚醛树脂等，也可以配合各种添加 剂，例如防带电剂、界面活性剂、防氧化剂、耐热稳定剂、耐风化稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、有机或无机微粒、填充剂、成核剂、交联剂等。此外，脱模层的厚度并无特别限定，优选是0.01～5μm。该脱模层的厚度小于0.01μm时，有时上述脱模性提高效果降低。 
作为形成脱模层的方法，并无特别限定，可以使用各种涂布方法，例如逆转涂覆法、照相凹版涂覆法、棒式涂覆法、条式涂覆法、模具涂覆法或喷涂法。并且，从生产率、涂布均匀性方面考虑，优选采用在制膜同时进行上述涂布的在线涂覆。 
实施例1 
(1)模具 
制作并使用以下所示的模具。 
模具尺寸：500mm(膜宽度方向)×800mm(膜行进方向)×20mm(厚度)。 
模具材质：铜。 
微细形状：间距50μm、凸部宽度25μm、凸部高度50μm，从膜行进方向看时的截面是矩形形状。 
(2)冲压装置： 
能够加压到最大3000kN，因此，由液压泵进行加压。在冲压装置内上下安装2片由铝合金制的、尺寸为700mm(膜宽度方向)×1000mm(膜行进方向)的调温板，2片调温板分别与加热装置、冷却装置连接。另外，模具安装在下侧调温板上。加热装置是热介质循环装置，热介质使用Barrel Therm#400(松村石油株式会社制)，使加热到150℃的热介质以100L/min的流量流动。此外，冷却装置是冷却水循环装置，使冷却到20℃的水以150L/min的流量流动。 
(3)脱模装置： 
使用以与图2所示脱模装置相同的结构组合剥离辊和辅助辊而成的装置。剥离辊的外径是150mm，表面被橡胶硬度为60(JIS K6253)、表面的中心线平均粗糙度为0.5μm(JIS B0601)的硅橡胶覆盖，与由伺服马达构成的旋转驱动机构连接。辅助辊的外径是50mm，表面被橡胶硬度为60(JIS K6253)、表面的中心线平均粗糙度为0.5μm(JISB0601)的硅橡胶覆盖，被安装成旋转自如的形式。此外，剥离辊与模具表面的距离(间隙)是15mm。 
(4)膜： 
由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，厚度为100μm(厚度偏差：±10μm)，宽度为520mm。该膜被隔着冲压装置而相对设置的退绕、卷取装置送出或卷取。 
(5)工作方法： 
使用上述装置，如下述那样间歇地进行成形。预先使膜从退绕装置经由冲压装置到达卷取装置。接着，将上下的调温板都加热到110℃后，使上侧板下降，开始膜的冲压。用模具表面以5MPa、实施30秒冲压。其后，保持继续冲压的状态，使上下调温板都冷却。在各调温板减低到60℃时停止冷却。若上下都完成了冷却，则释放冲压。使上侧板上升到上限，驱动脱模装置。 
使辅助辊移动到剥离辊的上侧，卷绕上膜后，使剥离辊以周速为10m/分钟的方式旋转。随着剥离辊的旋转，剥离辊向退绕侧移动，同时将膜从模具脱模。将膜全部从模具脱模后，对剥离辊的旋转方向施加制动，同时利用卷取装置侧的输送驱动辊对膜施加张力，以连同脱模单元一起向下游侧拉的方式以20m/分钟移动到冲压装置的卷取侧端部，接着将接下来要成形的膜面设置于模具表面。其后，辅助辊旋转移动，返回到原来位置。 
反复上述动作，制作出10片成形膜。目视评价成形面，结果完全没有发现剥离痕迹，得到整个面均匀的成形膜。从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是25秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
实施例2 
除了将使膜从模具脱模时的剥离辊的周速增加为20m/分钟之外，其余以与上述实施例1完全相同的装置和条件实施了10片膜的成形。目视评价成形面，结果得到大致良好的外观，但在TD方向稍能看见有线状剥离痕迹。从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是15秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
实施例3 
除了将剥离辊与模具表面的间隙缩小为2mm之外，其余以与上述实施例1完全相同的装置和条件实施了10片膜的成形。目视评价成形面，结果完全没有发现剥离痕迹，得到整个面均匀的成形膜。从开始 膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是15秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
实施例4 
(1)模具 
制作并使用以下所示的模具。 
模具尺寸：500mm(膜宽度方向)×800mm(膜行进方向)×20mm(厚度)。 
模具材质：铜。 
微细形状：间距50μm、凸部宽度25μm、凸部高度50μm，从膜行进方向看时的截面是矩形形状。 
(2)冲压装置： 
能够加压到最大3000kN，因此，由液压泵进行加压。在冲压装置内上下安装2片由铝合金制的、尺寸为700mm(膜宽度方向)×1000mm(膜行进方向)的调温板，2片调温板分别与加热装置、冷却装置连接。另外，模具安装在下侧调温板上。加热装置是热介质循环装置，热介质使用Barrel Therm#400(松村石油株式会社制)，使加热到150℃的热介质以100L/min的流量流动。此外，冷却装置是冷却水循环装置，使冷却到20℃的水以150L/min的流量流动。 
(3)脱模装置： 
使用以与图7所示相同的结构组合剥离辊和辅助辊而成的装置。剥离辊的外径是150mm，表面被橡胶硬度为60(JIS K6253)、表面的中心线平均粗糙度为5μm(JIS B0601)的硅橡胶覆盖，被安装成旋转自如。辅助辊的外径是50mm，表面被橡胶硬度为60(JIS K6253)、表面的中心线平均粗糙度为5μm(JIS B0601)的硅橡胶覆盖，被安装成旋转自如。此外，剥离辊与模具表面的距离(间隙)是15mm。剥离辊与由伺服马达构成的剥离辊直动移动单元连接，以能够边控制该剥离辊在膜行进方向上的速度边进行往复移动。 
(4)膜： 
由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，厚度为100μm(厚度偏差：±10μm)，宽度为520mm。该膜被隔着冲压装置而相对设置的退绕、卷取装置送出或卷取。 
(5)张力施加机构： 
使用在膜脱模单元与卷取单元之间配置夹持输送辊来对膜施加张力的机构。具体而言，在作为张力施加机构的一部分的输送驱动辊64和剥离辊21之间设置张力检测机构，该张力检测机构由张力检测用引导辊72和张力计73构成。在膜的脱模中，控制输送驱动辊64的驱动用马达，以使由张力计73检测的张力值恒定，该张力计是利用设于张力检测用引导辊72的两端的轴承的支承部上的负载传感器进行检测的。此时，优选是张力检测用引导辊保持为旋转自如的形式，极力减小在轴承部的机械损失。 
(6)工作方法： 
使用上述装置，如下述那样间歇地进行成形。预先使膜从退绕装置经由冲压装置到达卷取装置。接着，将上下的调温板都加热到110℃后，使上侧板下降，开始膜的冲压。用模具表面以5MPa、实施30秒冲压。其后，保持继续冲压的状态，使上下调温板都冷却。在各调温板减低到60℃时停止冷却。若上下都完成了冷却，则释放冲压。使上侧板上升到上限，驱动脱模装置。 
使辅助辊移动到剥离辊的上侧，卷绕上膜后，驱动剥离辊直动单元，使剥离辊以10m/分钟的速度向退绕侧移动。用张力施加机构对膜整个宽度均匀地施加9.8N的张力。 
接着，随着剥离辊的旋转，将膜从模具脱模。将膜全部从模具脱模后，对剥离辊的旋转方向施加制动，驱动剥离辊直动单元，使剥离辊以20m/分钟的速度向卷取侧移动。另外，用输送辊施加9.8N的张力。其后，辅助辊旋转移动，返回到原来位置。 
反复上述动作，制作出10片成形膜。目视评价成形面，结果完全没有发现剥离痕迹，得到整个面均匀的成形膜。 
此外，从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是25秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
实施例5 
除了将使膜从模具脱模时的剥离辊向退绕侧的移动速度增加为20m/分钟之外，其余以与上述实施例4完全相同的装置和条件实施了10片膜的成形。目视评价成形面，结果得到大致良好的外观，但在TD方向稍能看见有线状剥离痕迹。从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是15秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
实施例6 
除了将剥离辊与模具表面的间隙缩小为2mm之外，其余以与上述实施例5完全相同的装置和条件实施了10片的成形膜。目视评价成形面，结果完全没有发现剥离痕迹，得到整个面均匀的成形膜。从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是15秒。表1、表2、表3表示条件和结果。 
比较例1 
不用实施例1～6所应用的膜的脱模装置，而仅用在卷取侧施加的张力，进行将膜脱模、然后供给新的要成形的膜的动作，除此之外，以与实施例1完全相同的装置和条件实施了10片膜的成形。目视评价成形面，结果是2片在从模具脱模时产生膜破裂，其余8片在TD方向能看见有很多线状剥离痕迹。从开始膜的脱模动作，到完成供给新膜为止的时间是35秒。另外，在欲以35秒以下的时间实施脱模动作而提高了对膜的张力时，脱模时出现很多膜破裂。表1、表2、表3表示条件和结果。 
表1 
Figure G2007800358132D00291
表2 
表3 
Figure G2007800358132D00311

Claims (14)

1.一种间歇式膜成形装置，至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具的表面上的冲压装置、用于输送该膜的退绕单元和卷取单元、用于使膜从该模具的表面脱模的脱模装置，其特征在于，
上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离的剥离辊、用于驱动剥离辊旋转的剥离辊驱动机构、隔着膜行进线而与剥离辊大致平行地配置的辅助辊、与上述辅助辊连接以使上述辅助辊能在待机位置沿上述剥离辊的外表面旋转的作为辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动且经由托架与上述剥离辊连接的作为导向引导件的剥离辊直动引导件。
2.根据权利要求1所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，包括用于使上述剥离辊在上述模具表面附近与该模具表面平行地移动的驱动机构。
3.根据权利要求1所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，上述剥离辊表面的膜接触部由橡胶构成，橡胶硬度是40～70，表面的中心线平均粗糙度在0.01μm～1.0μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，上述辅助辊表面的膜接触部由橡胶构成，橡胶硬度是40～70，表面的中心线平均粗糙度在0.01μm～1.0μm的范围内。
5.根据权利要求1所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，上述剥离辊的直径在50mm～200mm的范围内。
6.一种间歇式膜成形装置，至少包括：在表面形成有微细凹凸形状的模具、将膜按压于该模具的表面上的冲压装置、用于输送该膜的退绕单元和卷取单元、用于使膜从该模具的表面脱模的脱模装置，其特征在于，
上述脱模装置至少包括：用于将膜剥离且被旋转自如地保持的剥离辊、隔着膜行进线而与该剥离辊大致平行地配置的辅助辊、与上述辅助辊连接以使上述辅助辊能在待机位置沿上述剥离辊的外表面旋转的的作为辅助辊移动机构的辅助辊旋转机构、用于使上述剥离辊在上述模具表面附近与该模具表面平行地移动的驱动机构、使上述剥离辊和上述辅助辊保持着使膜环抱剥离辊的相对位置关系而与模具表面平行地在该模具表面附近移动且经由托架与上述剥离辊连接的作为导向引导件的剥离辊直动引导件、在比上述剥离辊更靠膜输送方向下游侧处对膜施加张力的张力施加机构。
7.根据权利要求6所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，上述张力施加机构由输送驱动辊、引导辊、张力检测用辊和张力检测机构构成。
8.根据权利要求6所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，上述辅助辊被旋转自如地保持，上述张力施加机构设置于该辅助辊的膜输送方向下游侧。
9.根据权利要求6所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，在上述剥离辊与上述张力施加机构之间设置膜张力检测机构，基于该膜张力检测机构所检测到的值来控制上述张力施加机构的张力施加水平。
10.根据权利要求1或6所述的间歇式膜成形装置，其特征在于，膜脱模时的上述剥离辊与上述模具表面之间距离为0.1mm～10mm的范围内。
11.一种间歇式膜成形方法，是利用权利要求1～10中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，
在完成膜的成形之后，使剥离辊和与剥离辊大致平行地配置的辅助辊这两个辊旋转，同时以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向下游侧向上游侧移动，从而将该膜从模具表面脱模。
12.一种间歇式膜成形方法，是利用权利要求1～10中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，
在膜成形后，进而在将膜从模具表面脱模之后，使与模具表面大致平行地配置的剥离辊和辅助辊保持上述两个辊的相对位置关系，并在停止了上述两个辊的旋转的状态下，以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向上游侧向下游侧移动，从而向模具表面附近间歇地供给膜。
13.一种间歇式膜成形方法，是利用权利要求1～10中任一项所述的间歇式膜成形装置的间歇式膜成形方法，将膜间歇地供给到表面形成有微细凹凸的模具表面的附近后，将该膜按压在该模具上，从而在膜表面成形出微细凹凸，其特征在于，
在完成膜的成形之后，使剥离辊和与剥离辊大致平行地配置的辅助辊这两个辊旋转，同时以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向下游侧向上游侧移动，从而将该膜从模具表面脱模，然后，保持上述两个辊的相对位置关系，并在停止了上述两个辊的旋转的状态下，以使膜环抱着上述两个辊的状态使该两个辊与模具表面大致平行地在该模具表面附近从膜输送方向上游侧向下游侧移动，从而向模具表面附近间歇地供给膜。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的间歇式膜成形方法，其特征在于，在通过使上述剥离辊从膜输送下游侧向上游侧移动而将该膜从模具表面脱模时，上述剥离辊从动旋转。
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