JP2005053039A - レンズシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材シート上に、放射線硬化型樹脂層を形成し、前記樹脂層の表面にレンズ形状を転写形成してなるレンズ部を形成する工程を含むレンズシートの製造にあたって、基材シート表面に付着しやすい粉塵などの異物による成形型の寿命低下、および異物が混入することによる製品外観が損なわれ、品質が低下する、などの問題を解決し、高品質のレンズシートを安定して製造可能な方法を提供する。
【解決手段】基材シートの表面に、粘着ロールを押し当て、前記基材シート表面の異物を除去した後、前記レンズ部を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学要素を有する光学物品の作製に関するものであり、たとえばプロジェクションＴＶ用スクリーンやオーバーヘッドプロジェクター用フレネルレンズ等のレンズシートの製造方法に関する。

フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等の表面にレンズ形状を有するシート状の樹脂成形物を製造する方法としては、プレス法やキャスティング法等が挙げられる。しかしながら、これらの製造は、共に成形サイクルに長時間を要するため、生産性が低いことや製造コストが高い等の問題がある。

近年では、このような問題点を解決するものとして、紫外線硬化型樹脂（以下ＵＶ樹脂）を基材シートと成形型との間に注入した後、紫外線照射し、ＵＶ樹脂を硬化させることにより、樹脂成形物を得る、フォトポリマープロセス（２Ｐ法）が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、基材シートを用いた２Ｐ法においては、その製造工程で基材シート上へ粉塵などの異物が付着し易かった。この粉塵などの異物は、様々の材質のものからなり、異物サイズも様々で、目に見える０．１ｍｍ以上のものから数１０μｍ以下程度のものまであった。

このような異物が付着している基材シート表面に、ＵＶ樹脂によりフレネルレンズ形状などの微細形状を形成すると、異物により成形型を傷める場合があり、成形型の寿命にも影響し生産性の低下を招く。

さらに、異物を中心とするクレーター状の欠陥を生じ、製品外観も損なわれ、製品品質が低下することになる。

特に、近年では液晶方式やＤＬＰ方式のプロジェクションテレビ等において画素数が向上していることに伴い、要求されるスクリーンピッチが高精細化してきている。このことにより、要求される異物混入レベルも厳しくなってきており、特に不良となる異物サイズが小さくなってきている。具体的には、数１０μｍ以下の異物であっても問題となっている。

このため、レンズシートの製造工程をクリーンルーム内で行ったり、製造工程前に別途基材シートをまとめて洗浄しておき、この洗浄したシートを大量に積層された状態で製造装置に投入するなどして対処しているのが現状である。この方法によれば、基材シートを積み替えるパレットも必要となり、洗浄後に基材シート間に表面を保護する為の緩衝材を挿入する必要があるなど、工程が多くなるばかりでなく、他の部材を必要とし、コストアップの要因となっていた。さらに、クリーニング後に製造工程へ投入するまでの間に、静電気等により異物を引き寄せる場合があり品質の低下を招く恐れがあった。
特開平１１−８４５３６号公報

本発明は、基材シート表面に付着しやすい粉塵などの異物による成形型の寿命低下、および異物が混入することによる製品外観が損なわれ、品質が低下することの、従来の問題を解決し、高品質のレンズシートを安定して製造可能な方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明によるレンズシートの製造方法は、
基材シート上に、放射線硬化型樹脂層を形成し、前記樹脂層の表面にレンズ形状を転写形成してなるレンズ部を形成する工程を含むレンズシートの製造方法において、
基材シートの表面に、粘着ロールを押し当て、前記基材シート表面の異物を除去した後、前記レンズ部を形成することを特徴とする。

粘着ロールの粘着面は、基材シートの表面および／または端面に接触するように配置されて用いられる。

粘着力の異なる粘着ロールを複数個用いることも好ましい。その場合、基材シートに接する第１粘着ロールよりも粘着力が大きい第２粘着ロールを、第１粘着ロールに接するように配置し、第２粘着ロールによって、第１粘着ロール表面に付着した基材シート上の異物を連続的に除去しながらクリーニングすることが好ましい。

粘着ロールとしては、中空管上に粘着シートを連続的に積層した巻物であり、異物により汚染した粘着シートを切り離して新しい粘着シートを露出させることが可能な構成であることが好ましい。

粘着ロールにて表面の異物を除去しクリーニングされた基材シートは、出口近傍で静電気除去することが好ましい。

本発明に係る製造方法によれば、フレネルレンズ等の基板シート表面の異物を除去し、除去した異物の再付着を防止することができるようにしているので、紫外線硬化型樹脂からなるレンズ部を形成する際、異物により成形型が傷つく恐れがなく、また成形したレンズ部が異物によるクレーター状の欠陥を生じ、製品外観も損なわれない良好なレンズ部を形成することができる。

また、上記粘着ロールよりも接着力の大きな粘着体が、上記粘着ロール上に付着した異物を除去することにより、上記粘着ロールの粘着力を維持することで、レンズ用基材シートを長時間クリーニングすることで、連続的に成形型の良好な状態の維持、成形したレンズ部が異物によるクレーター状の欠陥を生じ、製品外観も損なわない良好なレンズ部を形成する維持が可能となる。

さらに、基材シートの片面に保護シートを設け、上記粘着ロールにより、レンズ用基材シートをクリーニングし、保護シートと基材シート表面に付着している異物を除去することで、異物に起因する欠点を防止できるばかりでなく、レンズ部形成と反対面の保護が可能となり、異物が成形型と基材シートとの間に介在し、成形型表面が傷つけられることによる成形型寿命の低下、異物を中心とするクレーター状の欠陥が生じることによって晴雨品外観が損なわれ、品質が低下することが解消されるだけでなく、基材シートの保護が同時に達成できるので、より安定したレンズシートの製造が可能となる。

以下、図面等を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例を示すもので、レンズ用基材シートをクリーニングする際の基本構成を示すものである。

まず、搬送されてくる基材シート１０の表面に押し当てるように粘着ロールを具備するもので、図１では、一対の粘着ロール１１ａ、１１ｂが対向配置されている。

そして、前記粘着ロール１１ａ、１１ｂに駆動機構を設けておくことで、基材シート１０表面に付着している異物１２を搬送しながら、前記粘着ロール１１ａ、１１ｂにて除去し、一方の表面にＵＶ樹脂からなるレンズ部を形成するレンズシートの製造方法である。

図２は、本発明の他の実施例を示すもので、一方の面に保護フィルム１３が貼合されて
いる基材シート１０をクリーニングする場合の例である。

この場合には、粘着ロールの粘着力によって保護フィルムが剥離する恐れがあるので、一対に対向配置されている粘着ロール１１ａ、１１ｂのうち、保護フィルムに接する粘着ロール１１ａとして、保護フィルム１３の基材シート１０に対する接着強度より弱粘着性のものを使用する。このことで、保護フィルム１３の剥離を防止できるので良い。

上記構成の基材シートである場合には、保護フィルムが設けられていない面（図中下面）にレンズ部を転写し、上面は保護フィルムが貼合された状態となる。この場合、レンズ部の反対面の傷を防止できる点で有用である。

上記の構成は、基材シート１０表面の異物１２を除去することは可能であるが、異物の数量や粘着ロールの径によっては充分とは言えない場合がある。

具体的には、異物１２の数量が多い場合には、粘着ロール１１ａ、１１ｂ上に付着した異物により、前記粘着ロール１１ａ、１１ｂは、短時間で粘着力を失い、そのため、粘着ロール１１ａ、１１ｂによるクリーニングは短時間に限られることになる。

ここで、この粘着ロール１１ａ、１１ｂに付着した異物１２を除去することが出来れば、粘着ロール１１ａ、１１ｂの粘着力が維持されるため、より長時間クリーニング性能を発揮し続けることが可能になる。

ここで、粘着ロール１１ａ、１１ｂ上の付着した異物１２を除去することが出来る構成を示したのが、図３である。

図３に示すように、粘着ロール１１ａ、１１ｂ以上の粘着力を有する粘着体１４ａ、１４ｂ（本例では、粘着ロールが例示されている）が、粘着ロール１１ａ、１１ｂに接触するように設置された構成を示している。

粘着ロール１１ａ上に付着した異物１２を粘着体１４ａが除去し、粘着ロール１１ｂ上に付着した異物１２を粘着体１４ｂが除去する。これにより、粘着ロール１１ａ、１１ｂの粘着力が維持され、粘着ロール１１ａ、１１ｂがより長時間、連続して異物１２を除去することを可能にしている。

図４は、図３の構成の応用例で、一方の面に保護フィルム１３が貼合されている基材シート１０上をクリーニングする場合の例である。

図２での例と同様に、粘着ロールの粘着力によって保護フィルムが剥離する場合があるため、一対に対向配置されている粘着ロール１１ａ、１１ｂのうち、保護フィルムに接する粘着ロール１１ａとして、保護フィルム１３の基材シート１０に対する接触強度より弱粘着性のものを使用する。このことで、保護フィルム１３の剥離を防止できるので良い。
上記構成の基材シートである場合には、保護フィルムが設けられていない面（図中下面）にレンズ部を転写し、上面は保護フィルムが貼合された状態となる。この場合、レンズ部の反対面の傷を防止できる点で有用である。

図３，図４のいずれかの構成でも粘着体１４ａ、１４ｂとして、粘着ロール１１ａ、１１ｂよりも径が大きい粘着ロールをしているが、粘着ロールの径が大きいほど、外周表面積が大きくなり、異物１２をより確実に除去可能な点や、粘着力を維持する点で有利であるが、あまり大きくなると装置の大型化を招く為適正な径を設定することが好ましい。

例えば、粘着ロール１１ａ、１１ｂの幅が１５００ｍｍの場合には、ロールの剛性を考慮し、直径を１００ｍｍ前後にし、粘着１４ａ、１４ｂを粘着ロール１１ａ、１１ｂの直径に対し２〜３倍程度である１００ｍｍ〜１５０ｍｍに設定することが好ましいが、これらの寸法に限定されるものではない。

図５は、図３及び図４の粘着体１４ａ、１４ｂの具体的な例を示す。図中では、中空管１６の上に粘着シートを連続的に積層した巻物を有する粘着体である。

ここで、中空管１６として、通常は、直径が７０〜１５０ｍｍ程度の紙管もしくはプラスチック管上に連続した念粘着シートを巻いたものが使用される。

また、上記巻物状の粘着体上に異物が堆積し、表面が汚染されクリーニング能力が低下した場合には、図６に図示するように、汚染された粘着シート部分を切断具１８により切り離すことで、粘着シートの新しい部分を露出させることで粘着能力を簡便に復活させることが可能である。

切断具１８としては、ロータリー回転歯、シャーリングなどにより自動的に切断する手段も使用可能であるが、カッターナイフのような簡易的な手段によって簡便に行うことができる。

図７は、図４の構成に静電気除去装置１５を追加したものである。
レンズ用の基材シートとして、樹脂製のものを使用した場合には、非常に帯電しやすく帯電すると異物の再付着が起こりやすい為、静電気を除去する手段が必要となる。粘着ロール１４ａ、１４ｂを基材シート上に押し当てるときに、基材シートに静電気が溜まりやすいことから、この動作の出口付近に静電気除去装置を設置すると効率的に静電気除去可能である。

また、クリーニング直後に異物が再付着することを防止する点でも、粘着ロール１４ａ、１４ｂの出口付近に設置することが好ましい。上述のような構成をレンズ製造工程内にインライン方式で組み込むことが、より確実に異物の再付着を防止できる点で好適である。

本発明のレンズシート成形に用いる基材シートのクリーニング方法の一例を示す説明図である。 本発明のレンズシート成形に用いる基材シートのクリーニング方法の他の例を示す説明図である。 本発明のレンズシート成形に用いる基材シートのクリーニング方法の他の例を示す説明図である。 本発明のレンズシート成形に用いる基材シートのクリーニング方法の他の例を示す説明図である。 本発明によるクリーニング方法に使用されるロール状の粘着体の具体的な例を示す説明図である。 図５中のロール状の粘着体上に異物が付着した場合に新しい粘着面を露出させる状態を示す説明図である。 本発明のレンズシート成形に用いる基材シートのクリーニング方法の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１０…基材シート
１１ａ、１１ｂ…粘着ロール
１２…異物
１３…保護フィルム
１４ａ、１４ｂ…粘着体
１５…静電気除去装置

Claims (7)

1. 基材シート上に、放射線硬化型樹脂層を形成し、前記樹脂層の表面にレンズ形状を転写形成してなるレンズ部を形成する工程を含むレンズシートの製造方法において、
   基材シートの表面に、粘着ロールを押し当て、前記基材シート表面の異物を除去した後、前記レンズ部を形成することを特徴とするレンズシートの製造方法。
2. 粘着ロールの粘着面が、基材シートの表面および／または端面に接触するように配置されていることを特徴とする請求項１記載のレンズシートの製造方法。
3. 粘着力の異なる粘着ロールを複数個用いることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズシートの製造方法。
4. 基材シートに接する第１粘着ロールよりも粘着力が大きい第２粘着ロールを、第１粘着ロールに接するように配置し、第２粘着ロールによって、第１粘着ロール表面に付着した基材シート上の異物を連続的に除去しながらクリーニングすることを特徴とする請求項３記載のレンズシートの製造方法。
5. 第２粘着ロールが、第１粘着ロールよりも径が大きいことを特徴とする請求項４記載のレンズシートの製造方法。
6. 第２粘着ロールが、中空管上に粘着シートを連続的に積層した巻物であり、異物により汚染した粘着シートを切り離して新しい粘着シートを露出させることが可能であることを特徴とする請求項４または５に記載のレンズシートの製造方法。
7. 粘着ロールにて表面の異物を除去しクリーニングされた基材シートを、出口近傍で静電除去する工程を具備することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のレンズシートの製造方法。