JP2008043874A - 凹凸フィルムの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 凹凸フィルムの製造に当たって、フィルム基材への裏移りを生じさせることなく、また樹脂層に泡かみを生じることなく加工速度を向上させることができ、更に樹脂液の回収装置等の設備の大型化を伴うことなく加工速度を向上させることの可能な凹凸フィルムの製造装置を提供する。
【解決手段】 走行中のフィルム基材２に、コーティングロール２４、アプリケータ２５、バッキングロール２６等を備えたアプリケータ式リバースロールコータ２１によって硬化性樹脂液を均一に塗布し、そのフィルム基材２を、表面に凹凸形状を備えた冷却ロール５に、樹脂液層を内側にしてニップロール８で押し付け、樹脂液層に凹凸形状を付与し、その状態で樹脂液に放射線照射して硬化させることで、表面を凹凸形状とした樹脂層を備えた凹凸フィルム１を製造する構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルム基材に、表面に凹凸を備えた樹脂層を積層した構造の凹凸フィルムの製造装置に関する。

従来より、化粧フィルムの装飾部材、或いはレンチキュラーレンズ等の光学部品をはじめとする産業資材等の用途に凹凸表面を有するフィルム（凹凸フィルムという）が製造されている。図４は、光学式ディスプレイや液晶ディスプレイのバックライト機構において、光の均一性を確保するためのレンズフィルムとして用いられる凹凸フィルムの構造の１例を示すものである。この凹凸フィルム１は、フィルム基材２に、表面に三角断面のストライプ状の凹凸を形成した樹脂層３を積層した構造である。

このような構造の凹凸フィルムを製造する方法及び装置は、特許第３６１６１０９号公報「調光フィルムの製造方法」（特許文献１）、特許第３４２４１３６号公報「面光源用フィルムレンズ及びそれを用いた面光源」（特許文献２）に記載されている。これらの特許に記載の装置は、図５に示すように、凹凸フィルム１の表面に形成すべき凹凸形状を外周面に備えた冷却ロール５と、その冷却ロール５の外周面に硬化性樹脂液６を供給するアプリケータ７と、走行してきたフィルム基材２が冷却ロール５の外周面に巻き付くようにフィルム基材２を冷却ロール５に押し付けるニップロール８と、冷却ロール５とニップロール８の接点部に形成される液溜まり９から落下する余剰樹脂液を回収する受け皿１０と、冷却ロール５の外周面に保持され且つフィルム基材２に接触している硬化性樹脂液を硬化させるよう放射線を照射する照射装置１１と、冷却ロール５からフィルム基材２及びその表面の硬化後の樹脂層を安定して剥離させるための剥離ロール１２等を備えている。この構成の装置による凹凸フィルム製造は次のように行われる。すなわち、冷却ロール５の外周面にアプリケータ７によって硬化性樹脂液６が、フィルム基材２への塗布幅よりかなり狭い幅で、必要塗布量よりもはるかに過剰に（約１０倍程度に）供給され、冷却ロール５とニップロール８の接点部において幅方向に拡げられると共に過剰な樹脂液が掻き落とされ、冷却ロール５の表面には適量の硬化性樹脂液が残され、その上にフィルム基材２が押し付けられ、その上から照射装置１１によって放射線が照射されて硬化性樹脂液を硬化させ、その後、基材フィルム２が剥離ロール１２を経て冷却ロール５から剥がされる。これによって、基材フィルム２の片面に、表面に凹凸形状を付与された樹脂層３が積層された構造の凹凸フィルム１が製造される。

しかしながら、上記した方法及び装置では、フィルム基材の走行速度が１５ｍ／分程度以下の低速加工は可能であるが、２０ｍ／分を超えるような高速加工は困難であった。また、低速であっても、特に非ニュートン性を示す硬化性樹脂液を使用する場合には、干渉縞（ムラ）のない高品質レンズを得るためには、硬化性樹脂液を加熱して粘度を低下させ、ニップロールと冷却ロールとの接点部での硬化性樹脂液の剪断流動性を上げるなどの操作が必要であり、工程数が増加していた。しかも、温度上昇による物性変化がある材料では、加熱操作による粘度低下は不可能であるため、高品質レンズを得ることは困難であった。

図５に示す従来装置において高速加工が困難である理由は次の通りである。
(1) アプリケータ７から過剰な樹脂液を狭い幅で冷却ロール５に供給し、それを冷却ロール５とニップロール８との接点部において所望の製品幅となるように大きく拡げると共に所望量のみが冷却ロール５表面に残るように濾し取る構成であるが、この構成では接点部における樹脂液の拡がりを制御することが困難であり、特に加工速度を上昇させた際には拡がりの制御が一層困難で、所望の製品幅が得られず、最悪の場合にはフィルム基材幅を越えて拡がり、フィルム基材外へのオーバーフローを引き起こし、フィルム基材２の裏面に回り込んで裏移りする。この現象は、非ニュートン性を示す樹脂液の場合に顕著である。
(2) 後計量タイプのコーティング方式であるため、アプリケータ７による冷却ロール５への樹脂液供給自体はラフであり、冷却ロールに転移する樹脂液量も一定ではない。そのため、ニップロールと冷却ロールの接点部に形成される液溜まり９の安定が得られず、不安定な樹脂液の流動が生じ、ニップロールを通り過ぎる樹脂量にばらつきが生じやすく、特に、加工速度が大きくなると顕著になる。このため、レンズフィルムを製造した場合にはレンズ面に干渉縞が現れる危険性がある。
(3) 加工速度を大きくした場合、液溜まり９で樹脂液が過剰に渦を巻くことにより、大量の気泡が発生し、それが形成した凹凸フィルムの樹脂層内に混入し、欠陥となる危険性がある。
(4) ニップロールによって掻き落とされた樹脂液は受け皿１０に集められ、回収、再使用されるが、この樹脂液には泡かみが大量に発生している。このため、大量に気泡が発生した樹脂液が冷却ロール５に供給され、液溜まり９に入ることとなる。加工速度が低い場合には、液溜まり９において気泡が両端に流れるため、気泡がニップロールを通り抜けて、凹凸フィルムの樹脂層内に混入することは少ないが、高速時には両端に流れ込みにくく、このため凹凸フィルムの樹脂層内に混入し、欠陥となる危険性が増大する。
(5) 受け皿１０に集められた樹脂液を脱泡して再使用することも知られている。中〜高粘度の樹脂液をインラインで高速脱泡することは困難であるので、オフラインで脱泡装置などにより脱泡しているが、加工速度の上昇に伴い、受け皿１０に回収する樹脂液量も増加し、脱泡装置等の回収用の装置が大型化してしまう。

以上のような理由から、上記方法では凹凸フィルムの良好な面質を得るにはライン速度１５ｍ／分程度が限界であった。

一方、冷却ロール５に直接硬化性樹脂液を供給する代わりに、図６に示すように、フィルム基材２にロールコータ１４によって硬化性樹脂液６を塗布し、そのフィルム基材２を、表面に凹凸形状を備えた冷却ロール５に送り、フィルム基材表面の樹脂層に凹凸を加工する方法及び装置が、特開２００１−２７２６８３号公報「液晶パネルの製造装置」（特許文献３）に記載されている。この公報に記載の装置で用いられているロールコータ１４は、コーティングロール１５とアプリケータロール１６の接点部の上に液溜まり１７を形成し、コーティングロール１５に対するアプリケータロール１６の接触圧力で、接点部を通り抜けてコーティングロール１５表面に形成される樹脂液層の厚さを調整し、その後、コーティングロール１５表面の樹脂液層を、コーティングロール１５と同方向に走行中のフィルム基材２に転移させる構造である。しかしながら、この構造のロールコータ１４では、液溜まり１７において樹脂液が幅方向に拡がり、その幅を制御することが困難であることから、高速加工時には、樹脂液がフィルム基材２の両端からオーバーフローすることがあり、フィルム基材２の裏面に回り込んで裏移りするといった製造上弊害となる不良が発生することがある。また、液溜まり１７において材料粘度によっては泡かみが発生し、製品へ気泡が混入して不良となる恐れもあった。更に、このロールコータ１４ではフィルム基材２に樹脂液を高精度で均一厚さに塗布することが困難であり、このため、フィルム基材２に塗布された樹脂液に厚さむらが生じ、冷却ロールによって凹凸形状を付与した後の樹脂層３にも厚さむらが残り、レンズフィルムを製造した場合にはレンズ面に干渉縞が現れる危険性がある。
特許第３６１６１０９号公報 特許第３４２４１３６号公報 特開２００１−２７２６８３号公報

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、表面を凹凸形状とした樹脂層を基材フィルムに積層した構造の凹凸フィルムの製造に当たって、フィルム基材に裏移りを生じさせることなく、所望幅の樹脂層を形成でき、且つその樹脂層に気泡を混入することなく加工速度を向上させることができ、更に樹脂液の回収装置等の設備の大型化を伴うことなく加工速度を向上させることの可能な凹凸フィルムの製造装置を提供することを課題とする。

本願請求項１に係る発明は上記課題を解決するため、硬化性樹脂液を、表面に凹凸形状を備えた冷却ロールに直接供給する構成に代えて、アプリケータ式リバースロールコータによってフィルム基材に塗布し、その樹脂液を塗布したフィルム基材を冷却ロールに送って樹脂層表面に凹凸形状を形成する構成としたものである。すなわち、請求項１に係る発明は、走行中のフィルム基材に対して硬化性樹脂液を一定厚さに塗布する塗布装置と、該塗布装置の下流に配置され、前記フィルム基材に塗布された硬化性樹脂液の表面に凹凸形状を付与して硬化させる凹凸形状付与硬化装置を備え、前記塗布装置が、コーティングロールと、硬化性樹脂液を一定幅で且つ均一厚さに吐出するスリットを備え、該スリットから吐出した硬化性樹脂液を前記コーティングロールの外周面に均一厚さに塗布するよう、前記コーティングロールに対向配置されたアプリケータと、前記フィルム基材を、該フィルム基材が前記コーティングロールにほぼ接する位置を、該コーティングロールの外周面の移動方向とは反対方向に走行するように支持し、前記コーティングロールの外周面の硬化性樹脂液をフィルム基材に転移させるバッキングロールを備えたアプリケータ式リバースロールコータであり、前記凹凸形状付与硬化装置が、外周面に凹凸形状を備えた冷却ロールと、前記フィルム基材が硬化性樹脂液を塗布した側を前記冷却ロールに面する側として前記冷却ロール外周面に巻き付くように前記フィルム基材を前記冷却ロールに押し付けるニップロールと、前記冷却ロールの外周面に押し付けられている硬化性樹脂液を硬化させるよう前記冷却ロールに向かって放射線を照射する照射装置を有することを特徴とする凹凸フィルムの製造装置を要旨とする。

請求項２に係る発明は、上記した請求項１に係る発明において、前記塗布装置が、コーティングロール表面にアプリケータで塗布された硬化性樹脂液の塗布量を規制するよう前記コーティングロールに近接配置されたドクターロールを有する構成としたものである。

請求項３に係る発明は、上記した請求項１又は２に係る発明において、前記塗布装置と前記凹凸形状付与硬化装置とを、塗布装置を出た前記フィルム基材が、まず前記凹凸形状付与硬化装置のニップロールの外周面に接触して支持され、次いで支持された状態で前記ニップロールと冷却ロールの接点部に進入するように配置する構成としたものである。

本発明は、アプリケータ式リバースロールコータによってフィルム基材に硬化性樹脂を塗布する構成としたことにより、従来の冷却ロールに直接、硬化性樹脂液を供給する方式のようにきわめて過剰な樹脂液の塗布を行う必要はなく、高速で走行中のフィルム基材に対して硬化性樹脂液を所望幅で且つ高精度で所望の膜厚となるように塗布することができ、且つ、所望厚さに塗布した硬化性樹脂液層に対して冷却ロールによって凹凸加工を施す構成としたことにより、高速での凹凸加工が可能であり、結局、凹凸フィルムを生産性良く製造することが可能となる。また、硬化性樹脂液を過剰に使用し、余剰の樹脂液を回収し、脱泡処理して再使用する必要がなくなり、大型の脱泡、回収装置が不要となる。更に、アプリケータ式リバースロールコータを用いたことにより、塗布幅を任意に設定でき、ロールコータ１４（図６参照）を用いた場合に生じる恐れのあった裏移りを防止でき、また、ロールコータ１４よりも高精度での均一塗布を行うことができると共に泡かみの問題も発生せず、高品質の凹凸フィルムを製造できる。更に、アプリケータ式リバースロールコータを用いたことで、高粘度の硬化性樹脂液でも良好に塗布することができ、このため加熱して粘度を下げる必要がなく、工程を簡略化できると共に加熱により物性変化を生じる材料であっても物性変化を生じることなく凹凸フィルムを製造できる。

以下、本発明の好適な実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る凹凸フィルムの製造装置の概略構成図であり、図４〜図６に示す従来例と同一又は同様な部品には同一符号を付している。図１において、凹凸フィルムの製造装置は、供給ロール（図示せず）から繰り出されて走行中のフィルム基材２に対して硬化性樹脂液を一定厚さに塗布する塗布装置２１と、その塗布装置２１の下流に配置され、フィルム基材２に塗布された硬化性樹脂液の表面に凹凸形状を付与して硬化させる凹凸形状付与硬化装置２２を備えている。

塗布装置２１はアプリケータ式リバースロールコータであり、コーティングロール２４と、硬化性樹脂液を一定幅で且つ均一厚さに吐出するスリット２５ａを備え、そのスリット２５ａから吐出した硬化性樹脂液６をコーティングロール２４の外周面に均一厚さに塗布するよう、コーティングロール２４に対向配置されたアプリケータ２５と、フィルム基材２を、そのフィルム基材２がコーティングロール２４にほぼ接する位置で、コーティングロール２４の外周面の移動方向とは反対方向に走行するように支持し、コーティングロール外周面の硬化性樹脂液をフィルム基材２に転移させるバッキングロール２６と、コーティングロール２４にアプリケータ２５で塗布された硬化性樹脂液の塗布量を規制するようコーティングロール２４に近接配置されたドクターロール２７と、そのドクターロール２７の表面の樹脂液を掻き落とすドクターナイフ２８と、受け皿２９等を備えている。この構成の塗布装置２１では、アプリケータ２５が硬化性樹脂液をコーティングロール２４に一定幅で且つ一定厚みに塗布し、ドクターロール２７がコーティングロール２４外周面の硬化性樹脂液を一層均一な厚さに規制し、その後、コーティングロール２４表面の硬化性樹脂液がバッキングロール２６で支持されて走行しているフィルム基材２に転移する。かくして、フィルム基材２に硬化性樹脂液を一定幅で且つ一定の塗布厚さで塗布することができる。フィルム基材２に対する硬化性樹脂液の塗布幅は、フィルム基材２の幅よりも狭く、且つ凹凸フィルム１に形成する樹脂層３の幅にほぼ等しいか或いはそれより若干狭くなるように選定しておく。また、塗布厚さ（塗布量）は、凹凸フィルム１に形成する樹脂層３に必要な樹脂量が確保されるように、すなわち、樹脂層３と同量若しくはそれよりも少し多めの樹脂量となるように定めておく。

ここで、コーティングロール２４には通常、表面平滑な金属製のロールが使用される。コーティングロール２４は塗布幅よりも広い長さの円筒面を備えた単純な円筒状のロールでもよいし、塗布幅と等しい長さの円筒面を備え、その両側に段差を設けた段付ロールでもよいが、段付ロールを用いると塗布幅を一層正確に所定幅とすることができる。アプリケータ２５は、前記したように、硬化性樹脂液を一定幅で且つ均一厚さに吐出するスリット２５ａを備えたものであり、ダイコート方式の塗布に用いるダイヘッドと同様な構造のものが使用される。このアプリケータ２５の先端をコーティングロール２４に対して塗布に必要な微小なギャップが形成されるように近接配置し、アプリケータから硬化性樹脂液を一定圧力で或いは一定流量で吐出することで、コーティングロール２４に硬化性樹脂液を高精度で一定厚さに塗布することができる。一般に、ゴム皮膜バッキングロールで支持されて走行するフィルム基材に対してダイヘッドを押し付けて塗布を行うダイコートの場合、ダイヘッド先端に接触傷が入り、それが筋として塗布面に現れる危険性があるが、本実施の形態の場合、前記したようにコーティングロール２４は表面平滑な金属製のロールであるので、アプリケータ２５の先端をコーティングロール２４に対して近接配置しても、アプリケータ２５の先端にコーティングロール２４が接触して傷を付けるということがなく、筋発生の問題は生じない。また、アプリケータ２５を用いた塗布はクローズド方式であるため、クリーン環境に適しているといった利点も得られる。なお、アプリケータ２５としては、塗布幅を一定とした構造のものを用いてもよいし、内部にステンレスプレート等のシムをはさんで塗布幅を変更できる構造としたものを用いてもよい。また、コーティングロール２４の表面の塗布幅の調整は、コーティングロールにエッジドクタを設置することによっても可能であるが、高速加工時には樹脂液の飛散等も考えられるため、最善ではない。

ドクターロール２７は、コーティングロール２４にアプリケータ２５で塗布された硬化性樹脂液の塗布量を一層正確に規制するために設けたものであり、通常表面平滑な金属ロールが使用される。ここで、アプリケータ２５はコーティングロール２４に対して高精度で一定厚さに硬化性樹脂液を供給できるので、ドクターロール２７によって掻き取る樹脂液量はきわめて少量でよい。また、アプリケータ２５のみによって必要な精度で塗布しうる場合には、ドクターロール２７は省略してもよい。

通常のリバースロールコータでは、コーティングロールへ供給する塗布液の粘度の違いにより塗布液供給方式を変え、トップリバースとボトムリバースの使い分けをしているが、本発明ではコーティングロール２４への硬化性樹脂液の供給にアプリケータ２５を用いたことにより、低〜高粘度の硬化性樹脂液に対応でき、フィルム基材のフィード方向を変える必要はない。従って、図１に示す構成のアプリケータ式リバースロールコータによって、低粘度から高粘度の硬化性樹脂液の塗布を行うことができる。コーティングロール２４からフィルム基材２への硬化性樹脂液の転移については次のように配慮することが望ましい。すなわち、高粘度或いは濡れ性の悪い硬化性樹脂液を取り扱う場合には、その硬化性樹脂液をフィルム基材２に適切に転移させるために、バッキングロール２６として、表面が比較的軟らかいゴム皮膜バッキングロールを採用し、図２（ｂ）に示すように、コーティングロール２４にバッキングロール２６を強く押し付けてネガティブギャップを作り出し、塗布する。一方、低粘度或いは濡れ性の良い硬化性樹脂液を取り扱う場合には、バッキングロール２６として、表面が非常に硬いゴム皮膜バッキングロールあるいはメタルのバッキングロールを採用し、図２（ａ）に示すように、バッキングロール２６とコーティングロール２４の間のギャップを一定に保つポジティブギャップで塗布する。これらにより、塗布装置２１は、低粘度から高粘度の広い粘度範囲における硬化性樹脂液を高精度で均一厚さにフィルム基材２に塗布することができる。つまり、常温で高粘度の硬化性樹脂液を塗布する場合においても、硬化性樹脂液を加熱して低粘度にして塗布する必要はなく、高粘度のまま塗布可能であり、硬化性樹脂液を加熱して物性変化を生じさせてしまうといった問題を回避できる。

凹凸形状付与硬化装置２２は、外周面に、フィルム基材２に塗布した硬化性樹脂液の表面に付与すべき凹凸形状を備えた冷却ロール５と、その冷却ロール５を回転駆動する駆動装置（図示せず）と、フィルム基材２が硬化性樹脂を塗布した側を冷却ロール５に面する側として冷却ロール５の表面に巻き付くようにフィルム基材２を冷却ロール５に押し付けるニップロール８と、そのニップロール８を回転自在に且つ冷却ロール５に対する押し付け力を調整可能な形態で保持するニップロール保持装置（図示せず）と、冷却ロール５の表面に保持されている硬化性樹脂液を硬化させるため、冷却ロール５に向かって放射線を照射する照射装置１１と、フィルム基材２及びその表面に形成された樹脂層を冷却ロール５から安定して剥離させるための剥離ロール１２と、その剥離ロール１２を回転自在に且つ冷却ロール５に押し付けるように保持する剥離ロール保持装置（図示せず）等を備えている。冷却ロール５は、内部に、冷却水、空気などの冷却媒体を通す通路を備えており、内部に冷却媒体を通すことで温度上昇を防止する構造となっている。なお、ニップロール８、剥離ロール１２は回転自在とする場合に限らず、冷却ロール５と同一周速度で強制駆動する構成としてもよい。

ニップロール８は冷却ロール５の中心よりも低い位置において冷却ロール５に接する位置に配置されており、また、剥離ロール１２も冷却ロール５の中心よりも低い位置において冷却ロール５に接する位置に配置されており、フィルム基材２は冷却ロール５の上部領域を含む、中心角１８０°以上の円周面に巻き付いて走行するようになっている。更に、塗布装置２１と凹凸形状付与硬化装置２２とは、塗布装置２１を出たフィルム基材２が、まずニップロール８の外周面に接触して支持され、次いで支持された状態でニップロール８と冷却ロール５の接点部に進入するように、配置されている。

照射装置１１は、冷却ロール５の表面に塗布した硬化性樹脂液を硬化させるための放射線を照射するものである。放射線としては、硬化対象の樹脂の種類に応じて適宜選択すればよく、具体的には、赤外線、可視光線、紫外線若しくは電子線等を例示でき、更にはマイクロ波やＸ線等の電磁波も利用できる。

次に、上記構成の凹凸フィルムの製造装置を用いて、図４に示す、光学式ディスプレイや液晶ディスプレイのバックライト機構においてレンズフィルムとして用いられる凹凸フィルム１を製造する方法を説明する。フィルム基材２としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリレート、フッ素系樹脂、ポリプロピレン、三酢酸セルロース、セロファン等からなるプラスチックフィルム、或いは銅、鉄、アルミニウム等の金属箔が挙げられ、これらを単独で使用しても又は適宜積層させた基材として使用してもよい。樹脂層３を形成するための硬化性樹脂としては、公知の電離放射線硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線或いは電子線硬化性樹脂等が使用でき、例えばウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シリコンアクリレート等のアクリレート、シロキサン、不飽和ポリエステル等の分子中のアクリロイル基、メタアクリロイル基等の重合性不飽和結合を有する多官能単量体を主成分とする単量体またはプレポリマーの高架橋密度型の樹脂を用いるのが好ましい。このような硬化性樹脂を硬化させるために紫外線を照射する場合には、光重合開始剤としてアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミノキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光重合促進剤（増感剤）として、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を混合して用いることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等を使用することができる。

まず、フィルム基材２の供給ロール（図示せず）から繰り出されたフィルム基材２に対して塗布装置２１によって硬化性樹脂液を一定厚さに塗布する。この時の塗布幅は、フィルム基材２の幅よりも狭く、且つ凹凸フィルム１に形成する樹脂層３の幅にほぼ等しいか或いはそれより若干狭くなるように選定しておく。また、塗布厚さ（塗布量）は、凹凸フィルム１に形成する樹脂層３に必要な樹脂量が確保されるように、すなわち、樹脂層３と同量若しくはそれよりも少し多めの樹脂量となるように定めておく。ここで、フィルム基材２への樹脂液塗布にアプリケータ式リバースロールコータを用いたことで、フィルム基材２の走行速度を高速とした場合であっても所望幅での塗布が容易であり、図６に示すロールコータ１４を用いた場合に生じる恐れのある裏移りの問題は生じない。また、塗布むらのきわめて小さい精密塗布が可能であり且つ気泡の混入も生じない。かくして、塗布装置２１を出たフィルム基材２には、フィルム基材２の走行速度を高くした場合であっても、樹脂液が所望幅で且つ均一厚さに塗布されている。

次に、硬化性樹脂液を塗布されたフィルム基材２は、凹凸形状付与硬化装置２２に送られ、樹脂液層を外側にしてニップロール８の外周面で支持され、その状態でニップロール８と冷却ロール５の接点部に送られ、ニップロール８によって冷却ロール５の表面に押し付けられる。かくして、フィルム基材２表面の硬化性樹脂液層が冷却ロール５に押し付けられ、樹脂液層内に冷却ロール５の凹凸形状表面の凸部が入り込んだ状態、即ち樹脂液が冷却ロール５の表面の凹部を満たすと共に凹凸形状表面全体を覆い、その外側をフィルム基材２が覆って冷却ロール５に押し付けた状態となる。その後、冷却ロール５の回転に伴い、冷却ロール５表面の樹脂液が照射装置１１の放射線照射を受けて硬化し、剥離ロール１２のところで、フィルム基材２及びその表面に接合した樹脂層３が冷却ロール５から剥がされ、表面に凹凸形状を備えた凹凸フィルム１が形成される。なお、形成された凹凸フィルム１は巻取装置（図示せず）によって巻取形態に巻き取られる。

以上に説明した製造工程において、樹脂液層を形成されたフィルム基材２が凹凸形状付与硬化装置２２のニップロール８と冷却ロール５の接点部に送り込まれている間、その接点部の、フィルム基材進入側には液溜まり９が形成される。ここでフィルム基材２に塗布されている硬化性樹脂液は、最終的に必要とされる樹脂量にほぼ等しく且つ一定厚さに塗布されているため、液溜まり９はきわめて小さいものであり、且つ安定している。このため、高速とした場合であっても、液溜まり９による塗布幅の拡がりはきわめて小さいもの（１０ｍｍ程度以下）であり、フィルム基材の幅方向の外側にオーバーフローすることはない。また、気泡を発生することはあまりなく、気泡の製品への混入を生じることがない。連続運転中、この液溜まり９が適度な大きさ及び幅となるように管理することで、冷却ロール５の表面の樹脂液の塗布量及び塗布幅を調整できる。液溜まり９の管理には、塗布装置２１による塗布量及びニップロール８の押し圧を用いることができ、これらの管理により、製造される凹凸フィルム１の樹脂層３の幅及び樹脂量（膜厚）を調整できる。なお、液溜まり９は、加工後のレンズ仕様に影響しなければ、できる限り小さいほうがよい。液溜まり９は、加工中、常に一定の大きさに保たれることが望ましいが、場合によっては徐々に増加することがあり、その場合、適当に除去する必要が生じることがある。その場合に対応するには、液溜まり９が下向き或いは斜め下向きに形成されるようにニップロール８を配置しておき、液溜まり９から過剰な樹脂液が自重で落下するようにすることが好ましい。この場合においても、液溜まり９から落下する樹脂液は、図５に示した従来例に比べてはるかに少量であるので、回収及び脱泡に要する装置はきわめて小型のものでよい。

前記したように塗布装置２１によってフィルム基材２に塗布する樹脂液量は、凹凸フィルム１の樹脂層３に必要とされる樹脂量と同等若しくはそれよりも少し多いだけであるので、このフィルム基材２が凹凸形状付与硬化装置２２のニップロール８と冷却ロール５の接点部を通過する際、ほとんどの樹脂液が通過し、ニップロール８で濾し取られることはほとんどない。このため、図５に示す従来例のように、きわめて大量の樹脂液を冷却ロール５に供給し、その大部分をニップロール８で濾し取る構成に比べて、接点部を通過した後の冷却ロール５の表面に残す樹脂量の調整が容易であり、加工速度の上昇に容易に対応できる。かくして、図５に示す従来例に比べて、製品品質を劣化させることなく、フィルム基材２の走行速度を高くした状態で、凹凸フィルム１を製造でき、例えば、ライン速度３０〜４０ｍ／分でも良好な面質の凹凸フィルム１を製造できる。また、コーティングプロセス的にはより高速域での塗布も安定的であるため、放射線放射量を増やすことにより、４０ｍ／分以上も十分に可能である。

図３は本発明の他の実施の形態に係る凹凸フィルムの製造装置を示す概略構成図である。この製造装置では、凹凸形状付与硬化装置２２のニップロール８を、冷却ロール５の真下の位置に配置しており、その斜め下方に塗布装置２１Ａを配置している。ここで用いている塗布装置２１Ａは、コーティングロール２４と、アプリケータ２５と、バッキングロール２６を備えたアプリケータ式リバースロールコータではあるが、図１に示す塗布装置２１とは異なり、ドクターロールは備えていない。この構成の塗布装置２１Ａでは、アプリケータ２５がコーティングロール２４に塗布した硬化性樹脂液が、そのままフィルム基材２に転移することとなるが、アプリケータ２５で硬化性樹脂液をコーティングロール２４に塗布する際の塗布精度を所望のように高めておくことで、フィルム基材２に対して所望の精度でフィルム基材２に塗布することができる。その他の構成は、図１に示す実施の形態と同様である。図３に示す製造装置でも、図１に示す実施の形態と同様に、走行中のフィルム基材２に塗布装置２１Ａによって硬化性樹脂液を所望幅で且つ所望厚さに塗布し、それを、ニップロール８によって冷却ロール５に押し付け、且つ放射線照射によって樹脂液を硬化させ、その後、冷却ロール５から剥ぎ取ることで、表面を凹凸形状とした樹脂層３を備えた凹凸フィルム１を製造できる。図３の実施の形態では、塗布装置２１Ａがドクターロールを省略した簡単な構造となっているため、レイアウトの自由度が図１に示す塗布装置２１よりも大きく、このため、ニップロール８を冷却ロール５の真下に配置し、液溜まり９の安定性を更に高めたレイアウトを取ることが可能である。

以上に説明した実施の形態では、塗布装置２１、２１Ａを出たフィルム基材２が、まずニップロール８の外周面に接触して支持され、次いで、支持された状態でニップロール８と冷却ロール５の接点部に進入する構成となっているが、本発明はこの構成に限らず、塗布装置を出たフィルム基材２が直接冷却ロール５に接するように進入する配置とし、ニップロール８はフィルム基材２が冷却ロール５に接する位置でフィルム基材２を冷却ロール５に押し付けるように配置する構成としてもよい。ただし、図１、図３に示す実施の形態のように、フィルム基材２が一旦、ニップロール８の外周面で支持され、その後、冷却ロール５に押し付けられる構成とすると、ニップロール８に向かって走行中のフィルム基材２に揺れ等が生じていたとしても、それがニップロール８の外周面で防止され、その後、冷却ロール５との接点部に送られるため、フィルム基材２の揺れが接点部に影響しないという利点が得られる。

［実施例］
以下に示す仕様、条件にて、レンズフィルムとして用いる凹凸フィルムの製造を行い、得られたレンズ面質の評価を行った。その結果を表１に示す。
ライン速度： ２０、３０ｍ／分
硬化性樹脂液： 材料名； アクリル系ＵＶ硬化性樹脂
粘度 ； １６００ｃｐｓ（２３℃：室温下）、３００ｃｐｓ（３５℃）
フィルム基材： ＰＥＴフィルム（表面易接着処理）、幅１０２０ｍｍ×厚み２５０μｍ
塗布装置２１： 図１に示すアプリケータ式リバースロールコータ
塗布幅： ９２０ｍｍ
塗布量： ３５ｇ／ｍ² （凹凸フィルム１の樹脂層形成に必要な量）
装置レイアウト：図１に示す構造
ニップロール圧力： ２ＭＰａ
照射装置： ＵＶ照射 波長３５０〜４３０ｎｍ×２灯
冷却ロール表面凹凸形状： ピッチ５０μｍ、高さ２５μｍ

［比較例］
図５に示す従来の製造装置を用いて、上記した実施例と同一条件で凹凸フィルムの製造を行い、得られたレンズ面質の評価を行った。その結果も表１に示す。

表１から明らかなように、従来装置では、硬化性樹脂液を加熱して粘度を低下させた場合には、ライン速度２０ｍ／分での加工が可能であったが、面内に干渉縞が発生した（製品ＮＧレベル）。また、硬化性樹脂液を加熱したことにより、製造された凹凸フィルムの耐熱性が低下していた（通常５０℃が実績４０℃となっていた）。

これに対し、実施例では、硬化性樹脂液を加熱することなく、ライン速度２０、３０ｍ／分のいずれでも加工可能であった。また、泡のない硬化性樹脂液を直接、フィルム基材へ精密塗布しているため、面内の泡混入は一切確認されなかった。更に、フィルム基材へ直接塗布しているため、冷却ロール５とニップロール８の接点部での樹脂液の幅方向への流動（拡がり）が最小限に抑えられており、このため、流動性の悪い高粘度の硬化性樹脂液を使用したにもかかわらず、干渉縞は発生しなかった。

最終レンズ幅（樹脂層３の幅）に関しても、比較例の従来方式では、５００ｍｍ幅程度で吐出した樹脂液がニップロール８により拡げられ、９２０〜９５０ｍｍの間で波うっているのに対し、実施例では、９２０ｍｍ幅吐出に対して、最終レンズ幅は９３０ｍｍでほぼ一定となっており（ニップロール８による拡がりは１０ｍｍ程度）、端部は真っ直ぐなエッジが確認された。

つまり、本発明方式を採用することで、端部の拡がりを安定的に加工することが可能となるため、フィルム基材端部１０ｍｍ程度までレンズ（樹脂層３）を形成することが可能となり、必要レンズ幅を最小限のフィルム基材幅且つ最小限の硬化性樹脂液で高速加工することを可能とした。

以上に本発明の好適な実施の形態及び実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。

本発明の好適な実施の形態に係る凹凸フィルムの製造装置を示す概略構成図 （ａ）、（ｂ）はアプリケータ式リバースロールコータのコーティングロールとバッキングロールの位置関係を説明する概略断面図 本発明の他の実施の形態に係る凹凸フィルムの製造装置を示す概略構成図 凹凸フィルムの一部を拡大して示す概略斜視図 従来の凹凸フィルムの製造装置を示す概略構成図 従来の凹凸フィルムの製造装置の他の例を示す概略構成図

符号の説明

１ 凹凸フィルム
２ フィルム基材
３ 樹脂層
５ 冷却ロール
６ 硬化性樹脂液
７ アプリケータ
８ ニップロール
９ 液溜まり
１１ 照射装置
１２ 剥離ロール
１４ ロールコータ
１５ コーティングロール
１６ アプリケータロール
１７ 液溜まり
２１ 塗布装置（アプリケータ式リバースロールコータ）
２２ 凹凸形状付与硬化装置
２４ コーティングロール
２５ アプリケータ
２５ａ スリット
２６ バッキングロール
２７ ドクターロール
２８ ドクターナイフ
２９ 受け皿

Claims (3)

1. 走行中のフィルム基材に対して硬化性樹脂液を一定厚さに塗布する塗布装置と、該塗布装置の下流に配置され、前記フィルム基材に塗布された硬化性樹脂液の表面に凹凸形状を付与して硬化させる凹凸形状付与硬化装置を備え、前記塗布装置が、コーティングロールと、硬化性樹脂液を一定幅で且つ均一厚さに吐出するスリットを備え、該スリットから吐出した硬化性樹脂液を前記コーティングロールの外周面に均一厚さに塗布するよう、前記コーティングロールに対向配置されたアプリケータと、前記フィルム基材を、該フィルム基材が前記コーティングロールにほぼ接する位置を、該コーティングロールの外周面の移動方向とは反対方向に走行するように支持し、前記コーティングロールの外周面の硬化性樹脂液をフィルム基材に転移させるバッキングロールを備えたアプリケータ式リバースロールコータであり、前記凹凸形状付与硬化装置が、外周面に凹凸形状を備えた冷却ロールと、前記フィルム基材が硬化性樹脂液を塗布した側を前記冷却ロールに面する側として前記冷却ロール外周面に巻き付くように前記フィルム基材を前記冷却ロールに押し付けるニップロールと、前記冷却ロールの外周面に押し付けられている硬化性樹脂液を硬化させるよう前記冷却ロールに向かって放射線を照射する照射装置を有することを特徴とする凹凸フィルムの製造装置。
2. 前記塗布装置が、コーティングロール表面にアプリケータで塗布された硬化性樹脂液の塗布量を規制するよう前記コーティングロールに近接配置されたドクターロールを有することを特徴とする請求項１記載の凹凸フィルムの製造装置。
3. 前記塗布装置と前記凹凸形状付与硬化装置とは、前記塗布装置を出た前記フィルム基材が、まず前記凹凸形状付与硬化装置のニップロールの外周面に接触して支持され、次いで支持された状態で前記ニップロールと冷却ロールの接点部に進入するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の凹凸フィルムの製造装置。

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