CN102905875A - 具有微细表面结构的膜的制造方法和制造装置 - Google Patents
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Abstract
包含以下工序的具有微细表面结构的膜的制造方法和装置:向表面形成有正交的两方向的槽的模具间歇性地膜的工序、使膜接触并按压到模具上,在膜表面上成型出与模具的表面的形状对应的形状的工序和将贴附在模具的表面上的成型后的膜剥离开的脱模工序,其特征在于,模具的槽的彼此正交的两方向与膜的移送方向和宽度方向基本相同,脱模工序中的膜的剥离方向相对膜的移送方向成15度~75度的角度。在将模具的表面的微细结构转印到膜表面上进行成型、成型后脱模、移送之际,能够抑制脱模造成缺失和收率降低。
Description
技术领域
本发明涉及将连续状的膜依次供给成型装置、在该膜的表面上成型微细结构的具有微细表面结构的膜的制造方法和制造装置。特别是,涉及能够将具有正交的多条微细槽的微细表面结构的成型膜从模具顺畅地剥离的具有微细表面结构的膜的制造方法和制造装置。
背景技术
作为在导光板、光扩散板、透镜等的光学介质中使用的膜的制造方法,过去就知道在膜表面成型微细结构的方法,已经提出了例如、对筒状的超长膜间歇性地形成微细结构的装置和方法(专利文献1,专利文献2)。
在这些装置和方法中,借助在表面上形成微细结构的模具对从退卷辊供给加压装置内的膜进行按压,从而在膜表面转印上模具的表面的微细结构。需说明的是,在通过按压进行转印时,通过将膜加热到构成膜的树脂的玻璃化转变温度以上,来使膜软化,提高成型性。在成型结束后,释放按压压力,同时对膜赋予一定的张力,来将膜从模具的表面剥离。然后将膜送向下游侧,同时将后面要成型的膜供给模具的表面,反复通过按压进行转印。
在上述的一系列工序中,将膜从模具的表面顺畅地剥离,这从该成型膜的性能的观点来看极为重要。当在剥离过程中在模具内残留树脂时,在后面成型出的膜上会在表面的微细结构面上产生缺失等的瑕疵,引起外观等的品位上的问题和光学特性等功能性问题。
作为将膜从模具上顺畅地剥离的方法,已经提出了以下方法:一边使平行配置的2根辊在转印后的模具的表面上,以膜抱在上面的状态转动,一边使膜沿着移送方向直接联动的方法(专利文献3,专利文献4)。这些方法通过使剥离方向与膜的移送方向相同,使辊在模具的表面上一边转动一边移动,在剥离线(模具和膜剥离的界线)上持续对膜赋予一定的张力,所以能够在成型区域的整个面上均匀地产生顺畅的剥离状态。特别是在模具表面的槽是沿着剥离线的移动方向(剥离方向)形成时,能够进行更顺畅地剥离动。
但在沿着膜的移送方向和宽度方向形成彼此正交的槽时,剥离方向和膜宽度方向的槽正交,剥离阻力变得非常大,有时难以顺畅剥离。剥离电阻非常大的理由是,在剥离时,即、在将填充到槽内部的树脂成型体拔出时,在宽度方向的各槽中同时需要较大的树脂变形,在模具的槽壁面和树脂之间产生的摩擦力变大的缘故。
于是,为了即便是在两方向的槽交差时也能够顺畅进行剥离,提出了:在将2条槽的交差角设为α时,向从槽倾斜α/2的方向进行剥离的方法(专利文献5)。但该专利文献5,对于作为在产品设计上或产品收率(能够将成型膜作为产品使用的比例)上最有利的情况的、沿着移送方向和宽度方向配置正交槽的情况的具体解决手段还没有公开。
现有技术文献
专利文献
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2008-105407号公报
专利文献4:日本特开2008-105408号公报
专利文献5:日本特开2007-296683号公报
发明的内容
发明要解决的课题
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究,结果得到了将连续的膜依次供给成型装置,特别是间歇性地在该膜表面上成型具有正交的两方向的槽的微细结构,成型后能够顺畅地脱模、移送的具有微细表面结构的膜的制造方法和制造装置,目的在于,特别是抑制由脱模工序造成的瑕疵和收率降低。
解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明所涉及的具有微细表面结构的膜的制造方法至少包含以下工序:
供给工序,将膜间歇性地供给模具,所述模具在表面上至少形成有沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着与该槽交差的方向延伸的槽,
表面成型工序,通过将供给来的膜按压到所述模具的表面上,从而在该膜的至少一面上转印与模具的表面形状对应的形状,以及
脱模工序,将在所述表面成型工序中贴附在模具上的膜从模具上剥离,
所述方法的特征在于,在所述脱模工序中,以剥离开始部形成以线状延伸的剥离线、且使该剥离线朝着膜的移送方向上游侧连续移动的方式从所述模具上剥离膜,并且使该连续移动的剥离线相对于膜的移送方向的角度在15度~75度的范围内。本发明中,作为在模具的表面形成的槽,从消除前述那样的在膜的剥离时的不良情况考虑,以沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽作为必要的槽,但沿着与该槽交差的方向延伸的槽并不需要一定与上述槽正交。此外,关于沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽,并不需要总是以直线状延伸,也可以多少带有弯曲地沿着与膜的移送方向正交的方向延伸。即、这种形态也包括在本发明的范围内。
在上述本发明所涉及的膜的制造方法中,在将膜从脱模工序中的模具剥离时,在使剥离线向膜的移送方向上游侧连续移动的同时,使剥离线以相对膜的移送方向成15度~75度的范围内的角度倾斜的状态连续移动。因此,在相对在模具的表面上形成的沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽剥离膜之际,该槽和剥离线总是斜交,相对该槽、沿着该槽的延伸方向依次剥离膜。因此,不需要如在该槽的延伸方向上的各部位同时剥离时那样大的剥离力,以较小的剥离阻力就能够连续顺畅剥离。此外,从能够抑制剥离阻力为较小,抑制在槽的壁面和槽内树脂之间产生的摩擦力为较小来看,还能够防止在槽内残留膜构成树脂的不良情况发生,从要成型的膜方面来看,还能够降低或防止表面的微细结构的缺失或外观上的瑕疵的发生。
上述本发明所涉及的膜的制造方法中,在上述模具表面上形成的槽可以采取以下形态:包含沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽和沿着与膜的移送方向延伸的槽这彼此正交的两方向的槽。通过设定这样的两槽的方向,沿着膜移送方向在膜宽度方向和膜长度方向上形成彼此正交的微细凹凸,所以在要获得在整个膜的表面上形成所希望的微细凹凸结构的膜产品时,能够最没有浪费地获得,产品收率提高。
此外,作为上述剥离线相对于的膜的移送方向的角度,最优选剥离线相对膜的移送方向成45度。特别是在模具的表面上形成沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽和沿着膜的移送方向延伸的槽这彼此正交的两方向的槽的情况,在剥离线相对膜的移送方向成45度的角度时,剥离线相对于两槽形成相同的斜交角度状态,所以能够对两槽以小剥离力顺畅剥离。虽然希望该剥离线相对于的膜的移送方向的角度整好为45度,但只要是在45度±2度左右的范围内就可以得到同等的作用效果。
此外,作为上述脱模工序的更具体形态,例如、上述脱模工序使用将膜从模具上剥离的剥离辊和与剥离辊平行配置的辅助辊来进行。即上述脱模工序可以采用以下方法:以使膜抱在用于将膜从模具上剥离的剥离辊和与剥离辊平行配置的辅助辊的状态,一边使两辊转动,一边使两辊与模具的表面平行地进行移动,从而从模具的表面剥离膜。在该形态中,如后述的实施例中具体说明地那样,能够更顺畅地将膜从模具剥离开。
在使用该剥离辊和辅助辊的方法中,如在后述的实施例中具体说明的那样,可以采取以下形态:通过使上述两辊与模具的表面平行地从膜移送方向下游侧向上游侧移动,从模具的表面剥离膜,并且,上述两辊的轴心与上述剥离线平行(第1形态)。
在该第1形态中,优选上述两辊和膜通过隔着空气层而保持非接触状态。通过使辊和膜保持非接触状态,即使在膜剥离中膜和辊表面之间产生例如辊轴方向上的相对速度,也可以避免膜和辊表面的直接接触造成的摩擦,由此能够防止膜表面的损伤以及成型出的微细凹凸结构的崩塌。
此外,使用上述剥离辊和辅助辊的方法,如在后述的实施例中所具体说明的那样,可以采取使上述两辊相对模具的移动方向为与上述剥离线垂直的方向的形态(第2形态)。
在该第2形态中,使连续移动的剥离线相对于膜的移送方向的角度为15度~75度的范围内的角度,并且,上述两辊相对于模具的移动方向是与上述剥离线垂直的方向。在该剥离形态中,以从模具剥离中的膜和以使剥离了的膜抱在上面的状态移动的上述两辊来看,两辊相对膜的移送方向成向斜向移动,但由于两辊相对上述剥离线、向与该剥离线垂直的方向移动,所以能够使从模具刚剥离下的膜与剥离辊的表面之间不会产生相对偏移(なずれ),直接顺畅地卷绕在剥离辊的表面上。由于辅助辊与剥离辊平行配置,所以剥离辊的表面上的膜不会从剥离辊的表面向辅助辊的表面产生错位、并且也不会在膜宽度方向产生错位,能够直接顺畅进行,从辅助辊的表面向膜的移送方向下游侧进行移送。结果,在从模具剥离膜后、到从辅助辊送向膜的移送方向下游侧之间,膜和两辊之间不会发生表面彼此摩擦等,良好地保持表面成型微细结构的膜的表面品位。
本发明所涉及的具有微细表面结构的膜的制造装置至少包含:
模具,其在表面上至少形成沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着与该槽交差的方向延伸的槽,
供给单元,用于对该模具间歇性地供给膜,
加压成型单元,用于通过将供给来的膜按压到所述模具的表面上,从而在该膜的至少一面上转印与模具的表面形状对应的形状,和
脱模单元,用于将被按压在该模具的表面上、并贴附在模具上的膜从模具上剥离,
所述膜的制造装置的特征在于,所述脱模单元具备:一边相对模具上的膜进行转动一边将该膜从模具上剥离的剥离辊,与该剥离辊平行配置的辅助辊,在使膜抱在所述剥离辊的位置上保持所述辅助辊的辅助辊保持单元,和、在保持使膜抱在所述剥离辊上的状态下的所述两辊的相对位置关系的情况、使两辊与模具的表面平行地连续进行移动的辊移动单元,并且,所述两辊的轴心的方向相对于膜的移送方向的角度设定在15度~75度的范围内。该装置中,与模具的槽的方向相关的概念同上所述。
在这种膜的制造装置中,在上述模具的表面上形成的槽优选包含沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽和沿着膜的移送方向延伸的槽这彼此正交的两方向的槽。
此外,上述两辊的轴心的方向优选设定成相对膜的移送方向成45度。即使是该两辊的轴心的方向,也优选准确的是45度,但45度±2度左右的范围是允许范围。
即使在这样的膜的制造装置中,也可以采取将通过上述辊移动单元移动上述两辊的移动方向设置成朝向膜的移送方向上游侧的方向的形态(第1形态),而且也可以采用将通过上述辊移动单元移动上述两辊的移动方向设置成与上述两辊的轴心的方向垂直的方向的形态(第2形态)。
上述第1形态中,优选上述两辊构成为能够从表面吹出空气。这种情况下,优选上述两辊的外表面由多孔质体形成,由此能够轻松地实现均匀、理想的空气吹出结构。
此外,在上述本发明所涉及的膜的制造装置中,上述两辊构造上能够自由转动,上述辊移动单元包含向与模具的表面平行地移送膜的方向的上游侧强制性直进驱动的机构,对膜赋予张力的张力赋予机构能够采取比上述辅助辊设置在膜移送方向的更下游侧的形态。
发明效果
通过本发明所涉及的具有微细表面结构的膜的制造方法和制造装置,即使是在模具的表面上具有在产品设计上容易、产品收率高的在移送方向和宽度方向上正交的槽,也能够顺畅地使膜脱模,使树脂不在模具的槽内部残留。结果,能够降低所制造出的膜的微细表面结构的缺失和外观上的瑕疵,进而实现模具的高寿命化。
此外,在用以往的方法不能剥离的情形,也能够加快剥离速度,缩短产距时间(Takt Time),由此能够提高生产性。
附图说明
图1是从膜宽度方向上看到的本发明的一实施方式所涉及的膜的制造装置的概略侧面图。
图2是显示本发明的一实施方式所涉及的膜的制造方法中采用的模具的一例立体图。
图3是显示本发明的第1实施方式所涉及的膜的制造装置中的膜脱模供给装置的一例的从上方侧看到的概略平面图。
图4是从膜移送方向的卷取侧看到的图3的膜脱模供给装置的概略正面图。
图5是从上方看到的本发明的第1实施方式所涉及的膜的制造方法中的膜的脱模工序的概略平面图。
图6是从上方看到的本发明的第1实施方式所涉及的膜的制造方法中的膜的供给工序的概略平面图。
图7是显示本发明的第2实施方式所涉及的膜的制造装置中的膜脱模供给装置的一例的从上方看到的概略平面图。
图8是从膜移送方向的卷取侧看到的图7的膜脱模供给装置的概略正面图。
图9是从上方看到的本发明的第2实施方式所涉及的膜的制造方法中的膜的脱模工序的概略平面图。
图10是从上方看到的本发明的第2实施方式所涉及的膜的制造方法中的膜的供给工序的概略平面图。
具体实施方式
下面参照附图,以优选实施方式为中心对本发明进行详细说明。
本发明的具有微细表面结构的膜的制造装置至少包含:模具,将膜按压到该模具的表面上的加压装置,用于将该模具的表面上的膜剥离、同时将后面要成型的膜供给到模具的表面上的脱模供给装置,用于移送膜的移送装置,所述脱模供给装置至少包含,例如、用于剥离膜的剥离辊,与该剥离辊夹着膜的通过线(pass line)平行配置的辅助辊,用于保持该辅助辊使膜抱在该剥离辊上的辅助辊保持单元(例如、保持该辅助辊使膜抱在该剥离辊上的辅助辊保持单元),以及,在保持膜抱在该剥离辊上的相对位置关系的情况下使所述两辊与该模具的表面平行地进行移动的辊组件平行移动单元,进而,所述两辊的轴心被配置成相对膜的移送方向成15度~75度。
图1中示出了从膜2的宽度方向看到的本发明的微细表面结构膜的制造装置1的一实施方式的侧面图。图2示出了在表面上形成正交的两方向的槽的模具3的一实施方式的立体图。图3示出了在本发明的第1实施方式所涉及的装置中含有的脱模供给装置的一实施方式的平面图,图4示出了从膜移送方向的卷取侧看到的正面图。
如图1所示,本发明的微细表面结构膜制造装置1包含:加压装置10,作为上述移送装置的退卷组件50和卷取组件60,用于将附着在表面形成微细凹凸形状的模具3上的成型用膜脱模,并且供给后面要成型的成型用膜的脱模供给装置20,以及用于对模具3进行加热、冷却的加热组件30和冷却组件40。
作为微细表面结构膜制造装置1的动作,用退卷组件50将卷成筒状的成型用膜2放卷,用加压装置10将其按压到模具3的加工成微细形状的表面3a上,从而在膜的成型面2a上转印成型出与模具3的表面的形状对应的形状,也就是与模具3的微细形状相反图案的微细形状,然后脱模,一边向卷取组件60移送,一边将后面要转印成型的膜2供给模具。将该动作作为1个循环,依次反复进行转印成型、脱模,供给。需说明的是,成型加工并不仅限于加热成型方式,例如还可以通过利用光的成型方式来进行。在不涉及加热成型方式的情况,本发明的装置和方法中不需要作为调温装置的加热组件30和冷却组件40。模具3的表面上,在图2的图示例中,形成了沿着与膜2的移送方向正交的方向延伸的槽311和沿着与该槽311交差的方向(尤其是正交的方向)延伸的槽312,形成有要转印到膜2上的模具表面的微细凹凸形状。
使用附图来说明作为本发明的主要构成部分的脱模供给装置20的一实施方式。
脱模供给装置20由把持膜2使膜抱在2个辊上的辊组件210、和使辊组件210沿着膜的移送方向来回移动的组件直接联动单元220构成。剥离辊211和辅助辊212平行配置而成的辊组件210,介由支持板230与组件直接联动单元220连接,以膜抱在剥离辊211的表面的一部分上的状态在模具的表面附近沿着与该表面平行的移送方向(箭头A、B)移动。以能将辅助辊212保持在剥离辊外表面附近的方式将辅助辊212与臂膀支持板230连接,从而能够在膜从两辊之间通过时使膜抱在剥离辊211的外表面的一部分上。
辊组件210中,将剥离辊211和辅助辊212的轴心(单点划线S)与膜的移送方向(箭头A或B)所成的角度θ设定是15~75度的范围内的角度。通过使两辊的轴心(单点划线S)与移送方向偏离,当在模具的表面上沿着膜宽度方向形成槽311时,使剥离线D(模具和膜剥离时的界线)连续地在模具的表面移动,使剥离线D和槽方向形成15~75度的角度。在θ小于15度时,或大于75度时,当要取出在槽内部存在的树脂成型体之际,每个槽必要的树脂成型体的变形量同时变大,需要极大的剥离力,所以难以顺利脱模。此外,根据树脂的特性、槽形状等,有时剥离时的树脂变形会超过弹性变形限度,在成型膜表面得不到所希望的图案形状。
上述剥离线更有选相对膜的移送方向成45度。此时由于能够以最小的力进行剥离,所以能够抑制脱模时树脂被撕碎以及模具内的树脂残留。
剥离辊211以能够以辊轴心(单点划线S)为中心自由转动的方式固定两端部。两端的安装位置,要按照剥离线和移送方向所成的角度,如图3所例示那样与移送方向偏离。此外,在要强制性转动驱动剥离辊211时,转动驱动单元215与一侧的端部连接。此时,在构造上能够通过由图中没有示出的上位控制器发出的指令,向正向转动/逆向转动的任一方向以指定的转速进行动作。例如、优选将作为转动驱动单元的伺服电机与作为转动控制器的伺服放大器组合而成的构造。
此外,辅助辊212,也以能够以辊轴心(单点划线S)为中心自由转动的方式固定两端部,两端的安装位置要按照与辊轴心的移送方向倾斜开的角度θ来从移送方向偏离开。
组件直接联动单元220,由线性驱动电机等的直进驱动单元221、和用于移动、引导辊组件210的滚珠螺杆225、直接联动导轨223连接而成。直进驱动单元221和转动驱动单元215,适合使用伺服电机驱动,其在能够获得动作的同时性,得到顺畅的动作方面优选,但也可以是电磁作动器、空气压缩作动器等。需说明的是,在膜2和剥离辊211的摩擦力充分高,剥离辊211要用一定的驱动力转动时,由于仅用摩擦力和膜张力就能够获得辊组件210的直进力,所以也可以没有直接联动驱动单元221。
此外,在摩擦过大,在剥离后不能顺畅移送时,为了得到稳定的剥离移送动作,也可以使从比辅助辊212更靠移送方向的卷取侧与电机等驱动器连接的夹膜辊等承担起对膜赋予张力。这种情况下,辊组件210的直接联动通过上面所说的直进驱动单元221进行。剥离辊211和辅助辊212能够自由转动地被保持,具有将两辊沿着所述模具的表面进行强制性直进驱动的机构,对膜赋予张力的张力赋予机构优选比辅助辊212设置在更靠膜移送方向的卷取侧。作为张力赋予机构,也可以如图1所示,是将移送驱动辊64与图中没有示出的电机等的转动驱动单元连接起来的构造。
在要剥离膜2时,一边使剥离辊211转动,一边驱动组件直接联动单元220,使脱模组件向移送方向的退卷侧(箭头A方向)移动。
此外,在模具3的表面微细图案极其微细等,容易通过与剥离辊211的接触受到损伤的情况,图4所示的剥离辊211和模具表面的距离H(间隙)为0.1mm~5mm较好,更优选为0.1mm~1mm。
此外,在模具3的表面微细图案的损伤的悬念较小的情况,也可以在膜2的剥离时使剥离辊211和模具3的表面接触。此时优选在剥离辊211的膜宽度方向两端的附近设置气缸、弹簧等的弹性部件等,以能够控制剥离辊211按压到模具表面上的力。通过将膜2与模具的表面接触或按压到模具的表面上,能够进行顺畅剥离。
剥离辊211和辅助辊212的膜接触部,为了即使将膜一边与模具的表面接触或按压在上面一边供给,模具的表面的微细图案形状也不破坏,而且高温的模具不使辊表面劣化,也可以由以硅氧烷系树脂或氟系树脂为主成分的树脂构成。为了使剥离方向(箭头C)和辊组件的脱模时移动方向(箭头A)方向不同,剥离后的膜需要在剥离辊211的表面上有一定的润滑性。因此,作为剥离辊211、辅助辊212的表面的材质,优选摩擦系数低的材质,也优选使用含氟树脂的树脂、金属等。此外,也可以对这些树脂、金属的表面实施降低摩擦系数的表面处理。作为降低摩擦系数的表面处理的一例,可以列举出类金刚石碳、氟系树脂的覆盖(成膜)。其中,「类金刚石碳」是指具有与金刚石类似的高硬度、表面平滑性的碳系薄膜的总称,是能够用离子镀法、等离子体CVD法等覆盖(成膜)的。
此外,为了使膜的表面不产生损伤,在剥离下的膜与剥离辊211、辅助辊212的表面发生摩擦之际,优选在各辊和膜之间存在空气层。空气层的厚度优选在1μm~100μm的范围。如果小于1μm,则空气层崩溃,辊和膜接触的可能性高,此外,在大于100μm时需要大的空气压,所以移送变得不稳定。
作为使空气存在其间的机构,优选在辊的膜接触部设置有大量孔、槽的部件或多孔质体材料等,并使其与压缩机等压缩空气源连接的构造。需说明的是,在不把持膜时,阻断压缩机,与放气线连通,成大气压状态。优选的空气压力取决于使用的膜的特性和剥离之际的膜张力、剥离速度,但大致在0.01MPa~0.5MPa的范围。
多孔质体,由于空气喷出部遍及膜的宽度方向上分散,所以能够抑制吹出孔的痕迹,在品质上优选。作为多孔质体,可以是金属、陶瓷、树脂中的任一种,可以根据膜材质、产品用途等来区分使用。例如如果是容易受损伤的膜材质,则使多孔质体为树脂制,这从防止膜损伤方面来看优选。此外,在多孔质体的摩耗有可能造成对产品污染的情况,优选由金属、陶瓷构成。需说明的是,金属可以使用不锈钢、铝、钛、铜、镍、铝等、或含有它们的合金。此外,陶瓷可以使用氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化硅等。树脂可以使用聚乙烯、聚丙烯等。但材质并不限于上述所列的材质,只要是能够加工成多孔质体即可。
接下来,对本发明中使用的模具3的优选形态予以说明。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、电子束绘图等。其中,在模具上形成的表面微细形状是指,例如、包含深10nm~1mm、以周期10nm~1mm周期性反复的槽。槽的深度更优选为1μm~100μm,周期更优选为1μm~100μm。此外,作为从槽的长度方向看到的槽的截面形状,有圆的一部分、椭圆的一部分、四角形(包括梯形)、三角形等的多角形,或它们组合而成的任意形状。作为模具的材质,只要能够得到所希望的按压时的强度、图案加工精度、膜的脱模性即可,优选使用例如、含有不锈钢、镍、铜等的金属材料,硅氧烷、玻璃、陶瓷、树脂,或在它们的表面上覆盖用于提高脱模性的有机膜而成的材料。该模具的微细图案与要在膜表面赋予的微细结构图案对应而形成。
当在所述模具的表面上沿着彼此正交的两方向形成槽时,优选使该两方向中的一方向与膜的移送方向大致相同地将所述模具配置在加压装置内。这是由于,对于在具有正交槽图案的产品的设计上为最一般的、沿着产品的纵向和横向形成正交槽的情况而言,从成型膜到能够作为产品使用的比例即、产品收率最有利的是,正交的槽的一方向与移送方向一致的情况的缘故。
下面使用图1来对脱模供给装置以外的装置结构进行说明。
加压装置10,与气缸压机12连接,能够使加压板(上)14a以支柱11为向导进行升降移动。支柱11被设置成被构架(上)16a和构架(下)16b夹着。在加压板(上)14a的下表面安装有调温板(上)15a。另一方面,在加压板(下)14b的上表面安装有调温板(下)15b。各调温板上都介由配管、配线等与加热组件30、冷却组件40连接。而且模具3安装在调温板(下)15b的上侧表面,介由下侧调温板进行加热、冷却控制。需说明的是,模具3也可以安装在调温板(上)15a的下表面。
气缸压机12与图中没有示出的油压泵和油罐连接,通过油压泵进行加压板(上)14a的升降动作和加压力的控制。此外,在本实施方式中使用了油压方式的气缸压机12,但只要是能够控制加压力的机构就可以是任意的。压力范围在0.1MPa~20MPa的范围,要按照所使用的成型材料、图案形状来控制。
加热组件30,使调温板(上)、(下)15a、15b为铝合金,通过铸入板内的电加热器进行控制,或者是通过在铸入调温板内的铜或不锈钢配管、或经机械加工而加工出的洞的内部流动被加热了的水等热介质来进行加热控制。进而也可以是将两者组合而成的装置构造。此外,也可以在模具上直接加工热介质管道,对模具直接控温。
冷却组件40优选通过在铸入调温板(上)(下)15a,15b的铜或不锈钢配管、或经机械加工而加工出的穴的内部流通被冷却了的水等冷介质来进行冷却控制。
退卷组件50由退卷辊转动单元51、移送辊52a~52d和拉出缓冲部53构成。卷取组件60优选由卷取辊转动单元61、移送辊62a~62c、卷取缓冲部63、移送驱动辊64和膜固定部65构成。
拉出缓冲部53、卷取缓冲部63分别由箱室55、66和与它们连接的吸气排气单元56、67构成,通过对插入箱室内的成型用膜的正反面赋予压力差,来赋予一定的张力,同时使成型用膜在箱室内保持松弛。
移送驱动辊64与图中没有示出的电机等转动驱动单元连接,在要移送成型后的膜时,夹膜辊64a向移送驱动辊64靠近,夹着成型用膜,一边用移送驱动辊64进行扭矩控制,一边以一定的张力移送成型用膜。
作为本发明中使用的以热塑性树脂作为主要成分的膜,具体优选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的聚酯系树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等的聚烯烃系树脂、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1,1-二氯乙烯系树脂等形成的。其中,由于可共聚的单体种类多样,并且容易借此调节材料物性等的理由,特别优选主要由选自聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯酸系树脂或它们的混合物中的热塑性树脂形成,更优选含有上述热塑性树脂50重量%以上。
本发明中采用的膜可以是仅由上述树脂中的一种形成的膜,也可以是由多个树脂层形成的叠层体。这种情况,与单体膜相比,更能够赋予易滑性、耐摩擦性等的表面特性、以及机械强度、耐热性。在这样由多个树脂层形成叠层体时,优选膜全体都满足前述要件,即使膜全体不满足上述要件,但只要至少在表层形成满足前述要件的层,就能够容易地形成表面。
此外,作为本发明中采用的膜的优选厚度,优选在0.01~1mm的范围。如果是小于0.01mm,则不具有用于成型的充分厚度,此外在大于1mm,时,由于膜的刚性,一般难以移送。
上文中以膜为热塑性树脂进行了说明,但只要是在连续状的基材的表面上覆盖了成型用的树脂即可。作为用于覆盖的树脂,可以使用将光固化性树脂、热固化性树脂、或热塑性树脂溶解在溶剂中而成的溶液状物等。
接下来,对本发明的微细表面结构膜的制造方法予以说明。
本发明的微细表面结构膜的制造方法,例如,至少包含以下工序:
供给工序,将膜间歇性地供给模具,所述模具在表面上至少形成有正交两方向的槽,
成型工序,通过将该膜与模具接触并按压到上面,从而在该膜的至少一面上成型与该模具的表面形状对应的形状,以及
脱模工序,将贴附在该模具表面上的成型后的该膜从模具上剥离,并移送;
在所述成型工序中转印到膜表面上的所述槽的彼此正交的两方向与膜的移送方向和宽度方向基本相同,在所述脱模工序中,连续性移动的剥离线与膜的移送方向成15度~75度。
下面参照图3、图4所示的本发明的第1实施方式所涉及的装置,来对上述膜的制造方法进行说明。一系列的成型、脱模动作是在以下的工序(A)~(E)的流程中形成的。
模具3,是图2所示的具有正交的两方向的槽的结构,预先以使两方向的槽与膜移送方向(箭头A、B)和膜宽度方向一致的方式配置在加压装置10的内部。
将膜2设置在退卷组件50上,拉出成型用膜2的退卷部,经由引导辊,沿着加压装置内的模具的表面,进而经由脱模供给装置,形成在卷取组件60上卷起来的状态。此外,使加热组件工作,预先就使调温板(上)15a和调温板(下)15b都升高到成型温度。需说明的是,下述的(A)~(C)为成型工序,(D)为脱模工序,(E)为供给工序。
(A)在最开始,使加压装置10工作,使调温板(上)15a下降,以使模具3的表面和调温板(上)之间夹着成型用膜的方式开始按压。温度、按压压力、升压速度、加压时间等的条件取决于成型用膜的材质、转印形状,特别是凹凸的纵横比等。大致来说,成型温度设定在100~180℃,按压压力设定在1~10MPa,成型时间设定在1秒~60秒,升压速度设定在0.05MPa/s~1MPa/s的范围。
(B)接下来,在加压成型中,使冷却组件工作,使调温板(上)15a、调温板(下)15b降温。需说明的是,优选在冷却中继续进行按压加压。冷却温度设定在模具表面的温度被冷却到足以使成型用膜脱模。例如、将模具3的表面温度冷却到膜的玻璃化转变温度以下为宜。
(C)冷却结束后,去除按压压力,抬高调温板(上)15a,以确保使辊组件210在加压装置内水平移动的充分空间。
(D)接下来,如图5(a)~(c)所示,通过组件直接联动单元220将辊组件210以规定的速度向移送方向的退卷侧(箭头A方向)移动。同时通过剥离辊转动单元使剥离辊211向箭头D的方向转动,将膜2从模具3上剥离。此外,也可以以能够使剥离辊自由转动的方式保持剥离辊,用移送驱动辊对膜赋予张力。膜一边在剥离线(D)进行剥离,一边沿着剥离线的移动方向,即、剥离方向(箭头C)继续剥离。为了将树脂与正交的槽顺畅剥离开,在槽内部不残留树脂,优选使膜移送方向(箭头A或B)和剥离线D所成角度为15度~75度的范围。进而相对于更深的纵横比大的槽形状,可以通过变成45度,来用最小的力进行剥离。借助上述说明的在剥离辊、辅助辊的表面构成的空气吹出孔、多孔质材料使辊和膜之间存在空气,能够进行移送而使剥离辊或辅助辊与膜不接触。这种情况,由于消除或抑制了脱模过程中膜和两辊表面的摩擦造成划伤,所以优选。
(E)在辊组件210到达图5(c)的位置,模具的表面的膜被全部剥离时,如图6(a)~(c)所示,将后面要成型的膜供给模具。在不使剥离辊211和辅助辊212转动的情况下通过组件直接联动单元220使辊组件向移送方向的卷取侧(箭头B的方向)移动。为了使两辊不转动,只要一边对转动驱动单元215进行制动,一边用卷取侧的移送驱动辊64赋予适当的张力来驱动组件直接联动单元220即可。通过使组件直接联动单元219向移送方向下游侧(箭头B)移动预先设定的长度,从而一边使成型面和成型面之间保持规定的间隔,一边将后面的膜成型部供给模具的表面。此外,为了保持规定的间隔,也可以在供给后放卷一定量。
需说明的是,上述方式的成型加工示出的是利用通过加热、树脂就软化的特性的一例方式,但并不仅限于上述方式,例如、也可以采用使用光固化树脂的成型方式、或使用热固化树脂的成型方式等。
通过上述的一系列的表面微细结构膜的成型、脱模、供给工序,即使在表面微细结构具有沿着膜移送方向和宽度方向的正交的槽,也能够顺畅脱模,在模具内部不残留树脂。结果,能够降低制造出的膜表面微细结构的缺损和外观上的瑕疵,进而实现模具的高寿命化。此外,即使是用过去的方法不能剥离的情况,也能够加快剥离速度,所以能够通过缩短产距时间(Takt Time)来提高生产性。
(第1实施方式的实施例)
实施例1
(1)模具:
制作使用以下的模具。
模具尺寸:200mm(膜宽度方向)×400mm(膜移送方向)×20mm(厚度)。
模具材质:铜。
微细结构:在模具的表面上形成有正交的两方向(膜移送方向和膜宽度方向)的槽。槽的截面形状为深20μm、宽20μm,以200μm节距形成。
(2)加压装置:
是由油压泵加压的机构,在加压装置内上下固定2张铝合金制尺寸为700mm(膜宽度方向)×1000mm(膜走行方向)的调温板,它们分别与加热装置、冷却装置连接。需说明的是,模具安装在下侧的调温板上。加热装置是热介质循环装置,热介质使用バ一レルサ一ム#400(松村石油株式会社制),加热到150℃的热介质以100L/分钟的流量流动。此外,冷却装置是冷却水循环装置,冷却到20℃的水以150L/分钟的流量流动。
(3)脱模供给装置:
使用与图3、4所示相同的结构的由剥离辊和辅助辊组合而成的脱模供给装置。剥离辊,外径为150mm,表面覆盖氟树脂,与伺服电机连接。辅助辊,外径为50mm,表面覆盖氟树脂,以可自由转动地方式安装。此外,剥离辊和模具的表面之间的距离(间隙)为0.5mm。此外,作为使剥离辊和辅助辊的组件在模具的表面上来回移动的直接联动驱动源,使用直接联动用伺服电机。将剥离辊和辅助辊设置成各辊的轴心与膜移送方向成15度的角度。
(4)膜:
由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成,厚度为188μm、宽度为250mm。该膜,借助夹着加压装置而对向设置的退卷、卷取装置而被送出、卷取。
(5)动作方法:
使用上述装置,如下那样进行间歇性地成型。预先使膜从退卷装置经由加压装置到达卷取装置。接下来,使调温板上下同时加热到120℃,然后使上侧板下降,开始膜的按压。按压是在模具的表面上以5MPa实施30秒。然后在继续按压的情况下使调温板上下都冷却。在各调温板都变为70℃时停止冷却。上下冷却都结束时,去除压力。使上侧板抬高到上限,驱动脱模装置。
在膜卷在剥离辊和辅助辊的状态下一边使剥离辊以圆周速度5m/分钟进行正向转动,一边驱动直接联动用伺服电机。在剥离辊的正向转动的同时,一边使剥离辊向退卷侧移动,一边将膜从模具脱模。在膜从模具全部脱离后,打开移送方向的退卷侧的膜固定部,一边保持剥离辊和辅助辊不转动一边驱动直接联动用伺服电机,以20m/分钟的速度将剥离辊和辅助辊的组件移向卷取侧,将后面要成型的膜供给模具的表面。
(6)结果:
反复进行上述动作10次,制作出成型膜。目视评价成型面,结果得到外观上没有剥离痕迹的整面均匀的成型面。但在将剥离速度提速到10m/分钟时,出现剥离痕迹。
实施例2
(1)模具:与实施例1相同
(2)加压装置:与实施例1相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成45度以外,使用与实施例1相同的构造。
(4)膜:与实施例1相同
(5)动作方法:除了使剥离时的剥离辊的圆周速度为20m/分钟以外,与实施例1相同
(6)结果:
反复进行上述动作10次,制作成型膜,目视评价成型面,结果得到外观上没有剥离痕迹的整面均匀的成型面。
比较例1
(1)模具:与实施例1相同
(2)加压装置:与实施例1相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成90度以外,使用与实施例1相同的构造。
(4)膜:与实施例1相同
(5)动作方法:与实施例1相同
(6)结果:
尝试进行上述动作来制作成型膜,在剥离的过程中膜破断,没有得到成型膜。
比较例2
(1)模具:与实施例1相同
(2)加压装置:与实施例1相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成80度以外,使用与实施例1相同的构造。
(4)膜:与实施例1相同
(5)动作方法:与实施例1相同
(6)结果:
反复进行上述动作10次,制作成型膜,目视评价成型面,结果在所有的成型面上外观都出现剥离痕迹,在模具的槽内残留有树脂。
接下来,对本发明的第2实施方式所涉及的膜的制造装置予以说明,其将通过辊移动单元移动剥离辊和辅助辊这两辊的移动方向设定成与两辊的轴心的方向垂直的方向。图1、图2所示的构造,在该第2实施方式中也实质上相同。
下面使用附图对该第2实施方式中的、作为本发明的主要构成部分的脱模供给装置20的一实施方式进行说明。
如图7所示,脱模供给装置20由用于把持膜使其抱在2个辊上的辊组件410、和使辊组件410在模具3的表面附近、与模具的表面平行地来回移动的组件直接联动单元420构成。剥离辊411和辅助辊412平行配置而成的辊组件410介由支持板430与组件直接联动单元420连接,配置成剥离辊411的轴心(单点划线S)与模具的表面平行,并且,剥离辊411的轴心与移送方向(箭头A)所成角度θ为15度~75度的范围。并且,构成组件直接联动单元420使辊组件410能够沿着与轴心(单点划线S)正交的剥离方向(箭头C)来回移动。此外,以使辅助辊412受到保持在剥离辊外表面附近的力的方式使辅助辊412与臂膀支持板430连接,从而使在膜从两辊间通过时膜能够抱在剥离辊411的外表面的一部分上。
与第1实施方式同样,辊组件410中,剥离辊411和辅助辊412的轴心(单点划线S)与膜的移送方向(箭头A或B)所成角度θ为15~75度的范围。通过使两辊的轴心(单点划线S)从移送方向偏离,能够在模具的表面沿着膜宽度方向形成有槽时,使剥离线D(模具与膜剥离的界线)在模具的表面连续地移动,剥离线D(图8中所示)与槽方向形成15~75度的角度。当θ小于15度时、或大于75度时,当要将槽内部存在的树脂成型体拔出之际,每条槽的树脂成型体同时需要的变形量变大,需要极大的剥离力,所以难以顺畅脱模。此外,根据树脂的特性、槽形状等的不同,还会发生在剥离时树脂变形超过弹性变形限度,在成型膜表面得不到所希望的图案形状。
所述两辊组件410的轴心(单点划线S)更优选与膜2的移送方向成约45度。由于能够以最小的力剥离,所以能够抑制脱模时树脂被撕碎和模具内的树脂残留。
此外,在要强制性转动驱动剥离辊411时,转动驱动单元415与一侧的端部连接。此时,在构造上能够通过图中没有示出的上位控制器发出的指令向正向转动/逆向转动的任一方向以指定的转速进行动作。例如、优选作为转动驱动单元的伺服电机和作为转动控制器的伺服放大器的组合构造。
此外,辅助辊412以能够以辊轴心(单点划线S)为中心自由转动的方式将两端部固定,两端的安装位置要按照辊轴心与移送方向偏移开的θ来与移送方向错开。
组件直接联动单元420与用于移动并引导线性驱动电机等直进驱动单元421和辊组件410的滚珠螺杆425、直接联动导轨423连接。直接联动导轨423被设置成能够沿着与构成辊组件410的各辊的轴心(单点划线S)正交的方向来回移动。直进驱动单元421和转动驱动单元415适合使用伺服电机驱动,其在能够获得动作的同时性,得到顺畅的动作方面优选,但也可以是电磁作动器、空气压缩作动器等。需说明的是,在膜2和剥离辊411的摩擦力十分高,剥离辊411要用一定的驱动力才转动时,由于仅靠摩擦力和膜张力就能够得到辊组件的直进力,所以也可以没有直接联动驱动单元421。
此外,与第1实施方式同样,在摩擦过大,剥离后不能顺畅移送时,为了进行稳定的剥离移送动作,可以用在从比辅助辊412更靠移送方向的卷取侧与电机等的驱动连接的夹膜辊等来承担对膜赋予张力。这种情况下,辊组件的直接联动通过上述说明的直进驱动单元421进行。剥离辊411和辅助辊412被保持得能够自由转动,具有将所述两辊沿着所述模具的表面强制性直进驱动的机构,对膜赋予张力的张力赋予机构优选设置在比所述辅助辊更靠膜移送方向的卷取侧。作为张力赋予机构,可以是图1所示的的移送驱动辊64与图中没有示出的电机等转动驱动单元连接起来的构造。
在要剥离膜2时,一边使剥离辊411转动,一边驱动组件直接联动单元,使辊组件410朝着移送方向的退卷侧(箭头A),沿着与辊轴心正交的方向移动。
此外,在模具3的表面微细图案极其微细等,容易通过与剥离辊411的接触受到损伤的情况,图8所示的剥离辊411和模具的表面的距离H(间隙)为0.1mm~5mm较好,更优选为0.1mm~1mm。
此外,在模具3的表面微细图案的损伤的悬念较小的情况,也可以在膜2的剥离时使剥离辊411和模具的表面接触。此时优选在剥离辊411的膜宽度方向两端的附近设置气缸或弹簧等的弹性部件等,以能够控制按压到剥离辊411的模具表面上的力。通过与模具的表面接触或按压在上面,从而能够实现顺畅剥离。
与第1实施方式同样,剥离辊411和辅助辊412的膜接触部,为了即使将膜一边与模具的表面接触或按压在上面、一边供给,模具的表面的微细图案形状也不被破坏,而且高温的模具不使辊表面劣化,也可以由以硅氧烷系树脂或氟系树脂为主成分的树脂构成。由于剥离方向(箭头C)和辊组件的移动方向相同,所以能够使剥离后的膜与剥离辊411的表面无摩擦地进行脱模、移送,抑制膜表面损伤。作为剥离辊411、辅助辊412的表面的材质,为了抑制在辊表面使膜产生褶皱,优选摩擦系数低的材质,可以很好地使用含氟树脂的树脂、金属等。此外,也可以对这些树脂、金属的表面实施降低摩擦系数的表面处理。作为降低摩擦系数的表面处理的一例,可以列举出类金刚石碳、氟系树脂的覆盖(成膜)。其中,「类金刚石碳」是指具有与金刚石类似的高硬度、表面平滑性的碳系薄膜的总称,是能够用离子镀法、等离子体CVD法等覆盖(成膜)的。
接下来,参照附图对上述第2实施方式中的本发明的表面微细结构膜进行说明。一系列的成型、脱模动作,是在与第1实施方式同样的前述的工序(A)~(E)的流程中进行的,工序(A)~(C)以与第1实施方式相同的流程进行,但(D‘)脱模工序、(E’)供给工序是与第1实施方式不同的工序。关于这些不同的工序进行以下说明。
(D‘)如图9(a)~(c)所示,通过组件直接联动单元420将辊组件410向移送方向的退卷侧、在与辊轴心(单点划线S)正交的剥离方向(箭头C)上以规定的速度移动。同时通过剥离辊转动单元使剥离辊411向箭头D的方向转动,将膜2从模具3剥离。此外,保持剥离辊能够自由转动,也可以用移送驱动辊赋予膜张力。如图9(b)所示,一边使膜在剥离线(D)上剥离,一边沿着剥离线的移动方向即剥离方向(箭头C)继续进行剥离。为了从正交的槽中顺畅地剥离树脂,使槽内部不残留树脂,优选膜移送方向(箭头A或B)和剥离线D所成角为15度~75度的范围。进而,对于更深、纵横比大的槽形状,通过变为45度,能够以最小的力剥离。
(E‘)在辊组件410到达图9(c)的位置,模具的表面的膜完全剥离时,如图10(a)~(c)所示,将后面要成型的膜供给模具。在剥离结束的位置(图10(a)),以辊组件411的移动停止的状态,一边使剥离辊411向与剥离时相同的方向转动,一边将膜的规定长度量送向卷取侧。此时也可以,预先保持剥离辊411能够自由转动,通过配置在卷取侧的张力赋予单元移送规定长度量。然后一边通过组件直接联动单元420将辊组件411向卷取侧移动,一边使剥离辊411向剥离时的反方向转动,向模具的表面供给后面要成型的膜(图10(b)→图10(c))。
在该第2实施方式中,通过上述一系列的表面微细结构膜的成型、脱模、供给工序,即使在表面微细结构中存在沿着膜移送方向和宽度方向正交的槽,也能够顺畅地脱模,不在模具内部残留树脂。结果,能够降低制造出的膜表面微细结构的损伤和外观上的瑕疵,进而实现模具的高寿命化。此外,由于在无法用以往的方法剥离时,也能够加快剥离速度,所以能够缩短产距时间,提高生产性。
(第2实施方式的实施例)
实施例3
(1)模具:与第1实施方式的实施例1相同
(2)加压装置:与第1实施方式的实施例1相同
(3)脱模供给装置:
使用与图7、8所示的相同构造的、剥离辊和辅助辊组合而成的脱模供给装置。剥离辊,外径为150mm,表面覆盖氟树脂,其与伺服电机连接。辅助辊,外径为50mm,表面覆盖氟树脂,其以能够自由转动地方式安装。此外,剥离辊和模具的表面的距离(间隙)为0.5mm。此外,作为将剥离辊和辅助辊的辊组件在模具的表面沿着与辊轴心正交的方向来回移动的直接联动驱动源,使用直接联动用伺服电机。将剥离辊和辅助辊设置成各辊的轴心和膜移送方向为15度的角度。
(4)膜:与第1实施方式的实施例1相同
由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成,厚度为188μm,宽度为250mm。将该膜通过夹着加压装置而对向设置的退卷、卷取装置进行送出、卷取。
(5)动作方法:
在将上侧板抬高到上限、然后驱动脱模装置之前,都与第1实施方式的实施例1相同。以膜卷在剥离辊和辅助辊上的状态,一边使剥离辊以圆周速度为5m/分钟的方式正向转动,一边驱动直接联动用伺服电机。在剥离辊的正向转动的同时,一边将剥离辊向退卷侧移动,一边将膜从模具脱模。在膜从模具上完全脱离后,打开移送方向的退卷侧的膜固定部,以保持剥离辊和辅助辊的组件不移动的状态,使剥离辊以圆周速度20m/分钟正向转动,向卷取侧送出500mm。然后一边使剥离辊以圆周速度20m/分钟逆向转动,一边驱动直接联动用伺服电机,以20m/分的速度使剥离辊和辅助辊的组件向卷取侧移动,将后面要成型的膜供给模具的表面。
(6)结果:
反复上述动作10次,制作成型膜。目视评价成型面,结果得到外观上没有剥离痕迹、整面均匀的成型面。但在将剥离速度增大到10m/分种时,发生剥离痕迹。
实施例4
(1)模具:与实施例3相同
(2)加压装置:与实施例3相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成45度以外,使用与实施例3相同的构造。
(4)膜:与实施例3相同
(5)动作方法:除了使剥离时的剥离辊的圆周速度为20m/分钟以外,与实施例3相同
(6)结果:
反复上述动作10次,制作成型膜。目视评价成型面,结果得到外观上没有剥离痕迹、整面均匀的成型面。
比较例3
(1)模具:与实施例3相同
(2)加压装置:与实施例3相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成90度(膜宽度方向)以外,使用与实施例3相同构造。
(4)膜:与实施例3相同
(5)动作方法:与实施例3相同
(6)结果:
尝试进行上述动作来制作成型膜,但在剥离的途中膜破断,没有得到成型膜。
比较例4
(1)模具:与实施例3相同
(2)加压装置:与实施例3相同
(3)脱模供给装置:
除了使剥离辊和辅助辊的轴心与膜移送方向成80度以外,使用与实施例3相同的构造。
(4)膜:与实施例3相同
(5)动作方法:与实施例3相同
(6)结果:
反复进行上述动作10次,制作成型膜。目视评价成型面,结果在所有的成型面上外观上都出现了剥离痕迹,在模具的槽内残留有树脂。
产业可利用性
本发明能够用于需要在间歇性地供给来的膜的表面上形成所希望的微细凹凸结构的所有领域。
附图标记说明
1:本发明的微细表面结构膜的制造装置
2:膜
3:模具
10:加压装置
20:脱模供给装置
30:加热组件
40:冷却组件
50:退卷组件
60:卷取组件
210、410:辊组件
211、411:剥离辊
212、412:辅助辊
220、420:组件直接联动单元
221、421:直进驱动单元
311,312:槽
A:移送方向(退卷侧)
B:移送方向(卷取侧)
C:剥离方向
D:剥离线
Claims (15)
1.一种具有微细表面结构的膜的制造方法,至少包含以下工序:
供给工序,将膜间歇性地供给模具,所述模具在表面上至少形成有沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着与该槽交差的方向延伸的槽,
表面成型工序,通过将供给来的膜按压到所述模具的表面上,从而在该膜的至少一面上转印与模具的表面形状对应的形状,以及
脱模工序,将在所述表面成型工序中贴附在模具上的膜从模具上剥离,
所述膜的制造方法的特征在于,在所述脱模工序中,以剥离开始部形成以线状延伸的剥离线、且使该剥离线朝着膜的移送方向上游侧连续移动的方式从所述模具上剥离膜,并且使该连续移动的剥离线相对于膜的移送方向的角度在15度~75度的范围内。
2.如权利要求1所述的膜的制造方法,其特征在于,在所述模具的表面上形成的槽包含:沿着与所述膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着膜的移送方向延伸的槽这彼此正交的两方向的槽。
3.如权利要求1或2所述的膜的制造方法,其特征在于,所述剥离线相对膜的移送方向成45度。
4.如权利要求1~3的任一项所述的膜的制造方法,其特征在于,在所述脱模工序中,以使膜抱在用于从模具剥离膜的剥离辊和与剥离辊平行配置的辅助辊上的状态,一边使两辊转动,一边使两辊与模具的表面平行地进行移动,从而将膜从模具的表面剥离。
5.如权利要求4所述的膜的制造方法,其特征在于,通过使所述两辊与模具的表面平行地从膜移送方向下游侧向上游侧移动,从而将膜从模具的表面剥离,并且,所述两辊的轴心与所述剥离线平行。
6.如权利要求5所述的膜的制造方法,其特征在于,所述两辊和所述膜通过隔着空气层而保持非接触状态。
7.如权利要求4所述的膜的制造方法,其特征在于,将所述两辊相对模具的移动方向设定为与所述剥离线垂直的方向。
8.一种具有微细表面结构的膜的制造装置,至少包含:
模具,其在表面上至少形成有沿着与膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着与该槽交差的方向延伸的槽,
供给单元,用于对该模具间歇性地供给膜,
加压成型单元,用于通过将供给来的膜按压到所述模具的表面上,从而在该膜的至少一面上转印与模具的表面形状对应的形状,和
脱模单元,用于将被按压在该模具的表面上、并贴附在模具上的膜从模具上剥离,
所述膜的制造装置的特征在于,所述脱模单元具备:一边相对模具上的膜进行转动一边将该膜从模具上剥离的剥离辊,与该剥离辊平行配置的辅助辊,在使膜抱在所述剥离辊的位置上保持所述辅助辊的辅助辊保持单元,和、在保持使膜抱在所述剥离辊上的状态下的所述两辊的相对位置关系的情况、使两辊与模具的表面平行地连续进行移动的辊移动单元,
并且,所述两辊的轴心的方向相对于膜的移送方向的角度设定在15度~75度的范围内。
9.如权利要求8所述的膜的制造装置,其特征在于,在所述模具的表面上形成的槽包含:沿着与所述膜的移送方向正交的方向延伸的槽、和沿着膜的移送方向延伸的槽这彼此正交的两方向的槽。
10.如权利要求8或9所述的膜的制造装置,其特征在于,所述两辊的轴心的方向被设定成相对膜的移送方向成45度。
11.如权利要求8~10的任一项所述的膜的制造装置,其特征在于,由所述辊移动单元移动所述两辊的移动方向被设定成朝着膜的移送方向上游侧的方向。
12.如权利要求11所述的膜的制造装置,其特征在于,所述两辊被构成为:能够从表面吹出空气。
13.如权利要求12所述的膜的制造装置,其特征在于,所述两辊的外表面由多孔质体形成。
14.如权利要求8~10的任一项所述的膜的制造装置,其特征在于,由所述辊移动单元移动所述两辊的移动方向被设定成与所述两辊的轴心的方向垂直的方向。
15.如权利要求8~14的任一项所述的膜的制造装置,其特征在于,所述两辊以可自由转动的方式构成,所述辊移动单元包含与所述模具的表面平行地、向朝着膜的移送方向上游侧的方向强制性直进驱动的机构,对膜赋予张力的张力赋予机构比所述辅助辊设置在膜移送方向的更下游侧。
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