JP2022018471A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of film structure - Google Patents

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伸幸 上木原
Nobuyuki Uekihara
雄士 山本
Yuji Yamamoto
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Abstract

To provide a manufacturing method of a film structure in which an amount of misalignment between the front and back of a fine shape pattern is reduced.SOLUTION: A manufacturing method of a film structure comprises: a first application step for applying a transfer material 2 onto a surface of a film 1; a first curing step in which a first transfer roll 4a on which a first transfer pattern with a first uneven pattern and a first alignment mark of two rows provided at a first width direction pitch is formed is pressurized by a first pressure roll 3a to transfer the first pattern to the film and cured thereof by an ultraviolet ray; a second application step in which the transfer material is applied to a back surface of the film; a second curing step in which a second transfer roll 4b on which a second transfer pattern with a second uneven pattern and a second alignment mark of two rows provided at a second width direction pitch is formed is pressurized by a second pressure roll 3b to transfer the second pattern to the film and cured thereof by the ultraviolet ray; a first detection step for detecting the first width direction pitch; an intermediate tension detection step of the film between the first curing step and the second curing step; a second detection step for detecting the width direction pitch; and a torque correction step of correcting a torque that drives the second pressure roll so that the second width direction pitch matches with the first width direction pitch.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インプリント技術を用いたフィルム構造体の製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a film structure using an imprint technique.

インプリント技術とは微細形状が予め表面に加工された型(モールド)を、基材表面に塗布された樹脂に押し付けることで微細形状が転写された硬化膜を形成する技術である。
インプリント方法としては、基材表面に塗布されたUV硬化樹脂に常温のモールドを押し当てた状態でUV光を照射することにより、微細形状が転写された硬化膜を形成するUVインプリント法がある。
The imprint technique is a technique for forming a cured film to which a fine shape is transferred by pressing a mold having a fine shape pre-processed on the surface against a resin applied to the surface of a base material.
As an imprint method, there is a UV imprint method in which a cured film having a fine shape transferred is formed by irradiating UV light with a mold at room temperature pressed against a UV curable resin coated on the surface of a substrate. be.

UVインプリント法において対象とする基材がPETなどのフィルムである場合には、連続的に走行するフィルムが表面にUV硬化樹脂が塗布された後、ロールの円筒面上に微細形状が加工された転写ロールと転写ロールに所定の加圧力で押し付けられる加圧ロールの間を通過し、転写ロールに貼り付きながらUV光に曝されることで微細形状が転写された硬化膜を形成し、転写ロールから離型する一般的な方法がある(例えば、特許文献1参照。)。 When the target base material in the UV imprint method is a film such as PET, a continuously running film is coated with a UV curable resin on the surface, and then a fine shape is processed on the cylindrical surface of the roll. It passes between the transfer roll and the pressure roll that is pressed against the transfer roll with a predetermined pressure, and is exposed to UV light while sticking to the transfer roll to form a cured film to which the fine shape is transferred. There is a general method of releasing from the roll (see, for example, Patent Document 1).

さらに、同じ工程を2つ繋ぎ合わせ、第2工程で形成する微細形状パターンの位置を第1工程で形成された微細形状パターンの位置に精度良く一致させる方法もある(例えば、特許文献2参照。)。 Further, there is also a method of connecting two of the same steps and accurately matching the position of the fine shape pattern formed in the second step with the position of the fine shape pattern formed in the first step (see, for example, Patent Document 2). ).

特許4976868号公報Japanese Patent No. 4976868 特開2019-25718号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-25718

しかしながら、特許文献2に開示された方法及び装置において、第2工程の裏面ロールが位置補正動作を行う場合、対向して配置される裏面加圧ロールもフィルム送り方向(MD方向)に加減速を繰り返すことになる。すると、第1工程で離型してから第2工程に到達するまでのフィルムの伸縮が発生し、張力が変動するため、微細形状パターンの表裏の位置ずれ量が大きくなる。 However, in the method and apparatus disclosed in Patent Document 2, when the back surface roll of the second step performs the position correction operation, the back surface pressure rolls arranged to face each other also accelerate and decelerate in the film feed direction (MD direction). Will repeat. Then, expansion and contraction of the film occurs from the release in the first step to the arrival in the second step, and the tension fluctuates, so that the amount of misalignment between the front and back of the fine shape pattern becomes large.

本開示は前記問題を鑑み、連続走行するフィルムの両面に微細形状パターンを形成するインプリント法において、微細形状パターンの表裏の位置ずれ量が小さくなるフィルム構造体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present disclosure provides a method and an apparatus for manufacturing a film structure in which the amount of misalignment between the front and back surfaces of the fine shape pattern is small in an imprint method for forming a fine shape pattern on both sides of a continuously running film. The purpose is.

本開示に係るフィルム構造体の製造装置は、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する方法であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布工程と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールを第1加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの表面に塗布された前記転写材料に前記第1転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化工程と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布工程と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する前記幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールを第2加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの裏面に塗布された前記転写材料に前記第2転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出工程と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程の間における前記フィルムの張力を検出する中間張力検出工程と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出工程と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正工程と、
を含む。
The film structure manufacturing apparatus according to the present disclosure is a method for manufacturing a film structure obtained by transferring a transfer material to both sides of a continuously traveling film and curing the film structure.
The first coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. The first transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the surface of the film while the 1 transfer roll is pressed by the first pressure roll, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a first cured film. The first curing step and
A second coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the back surface of the film, and
A second transfer pattern was formed between a fine second concavo-convex pattern type and two rows of second alignment mark types provided along the feed direction at intervals in the width direction intersecting the feed direction of the film. While pressurizing the second transfer roll with the second pressure roll, the second transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the back surface of the film, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a second cured film. The second curing step to be performed and
A first detection step for detecting a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection step for detecting the tension of the film between the first curing step and the second curing step, and
A second detection step of detecting a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction step of correcting the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
including.

また、本開示に係るフィルム構造体の製造装置は、
連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体を製造する装置であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布部と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写ロールの前記第1転写パターンを加圧する第1加圧ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化部と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布部と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写ロールの前記第2転写パターンを加圧する第2加圧ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化部と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出部と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間における前記フィルムの中間張力を検出する中間張力検出部と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出部と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正部と、
を備える。
In addition, the film structure manufacturing equipment according to the present disclosure is
A device for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred to both sides of a continuously running film and cured.
The first coating part for applying the transfer material containing the ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. 1 transfer roll and
A first pressure roll that presses the first transfer pattern of the first transfer roll onto the surface of the film,
A first cured portion that forms a first cured film by curing the transfer material to which the first transfer pattern is transferred on the surface of the film with ultraviolet rays.
A second coating portion for coating a transfer material containing an ultraviolet curable resin on the back surface of the film, and a second coating portion.
A second transfer pattern is formed between the fine second concavo-convex pattern type and the two rows of second alignment mark types provided along the feed direction separated in the width direction intersecting the feed direction of the film. 2 transfer rolls and
A second pressure roll that presses the second transfer pattern of the second transfer roll on the back surface of the film,
A second cured portion that forms a second cured film by curing the transfer material to which the second transfer pattern is transferred on the back surface of the film with ultraviolet rays.
A first detection unit that detects a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection unit that detects the intermediate tension of the film between the first curing step and the second curing step,
A second detection unit that detects a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction unit that corrects the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
To prepare for.

本開示に係るフィルム構造体の製造装置及び製造方法によれば、以上のような構成を有することにより、弾性率が低く、かつ薄いフィルムでもフィルム基材の両面に形成する微細形状パターンの位置合わせ精度を確保することができる。 According to the film structure manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present disclosure, by having the above configuration, the elastic modulus is low and even a thin film is aligned on both sides of the film substrate. Accuracy can be ensured.

実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the manufacturing apparatus of the film structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における第1硬化工程の概略模式図である。It is a schematic diagram of the 1st curing step in the manufacturing method of the film structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における第2硬化工程の概略模式図である。It is a schematic diagram of the 2nd curing step in the manufacturing method of the film structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における中間張力制御のフローチャート図である。It is a flowchart of the intermediate tension control in the manufacturing method of the film structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置の構成を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the structure of the manufacturing apparatus of the film structure which concerns on Embodiment 1. FIG.

第1の態様に係るフィルム構造体の製造方法は、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体の製造方法であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布工程と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールを第1加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの表面に塗布された前記転写材料に前記第1転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化工程と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布工程と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する前記幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールを第2加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの裏面に塗布された前記転写材料に前記第2転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出工程と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間における前記フィルムの中間張力を検出する中間張力検出工程と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出工程と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正工程と、
を含む。
The method for producing a film structure according to the first aspect is a method for producing a film structure in which a transfer material is transferred to both sides of a continuously running film and cured.
The first coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. The first transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the surface of the film while the 1 transfer roll is pressed by the first pressure roll, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a first cured film. The first curing step and
A second coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the back surface of the film, and
A second transfer pattern was formed between a fine second concavo-convex pattern type and two rows of second alignment mark types provided along the feed direction at intervals in the width direction intersecting the feed direction of the film. While pressurizing the second transfer roll with the second pressure roll, the second transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the back surface of the film, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a second cured film. The second curing step to be performed and
A first detection step for detecting a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection step for detecting an intermediate tension of the film between the first curing step and the second curing step, and an intermediate tension detecting step.
A second detection step of detecting a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction step of correcting the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
including.

第2の態様に係るフィルム構造体の製造方法は、上記第1の態様において、前記第2検出工程で検出される前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークとの位置ずれ量が減少するように、前記第2転写ロールの位置又は回転速度を補正する位置又は回転速度補正工程をさらに含んでもよい。 In the method for manufacturing a film structure according to the second aspect, in the first aspect, the amount of misalignment between the first alignment mark and the second alignment mark detected in the second detection step is reduced. Further may include a position or rotation speed correction step for correcting the position or rotation speed of the second transfer roll.

第3の態様に係るフィルム構造体の製造装置は、連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体の製造装置であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布部と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写ロールの前記第1転写パターンを加圧する第1加圧ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化部と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布部と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写ロールの前記第2転写パターンを加圧する第2加圧ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化部と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出部と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間における前記フィルムの中間張力を検出する中間張力検出部と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出部と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正部と、
を備える。
The film structure manufacturing apparatus according to the third aspect is a film structure manufacturing apparatus in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously traveling film.
The first coating part for applying the transfer material containing the ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. 1 transfer roll and
A first pressure roll that presses the first transfer pattern of the first transfer roll onto the surface of the film,
A first cured portion that forms a first cured film by curing the transfer material to which the first transfer pattern is transferred on the surface of the film with ultraviolet rays.
A second coating portion for coating a transfer material containing an ultraviolet curable resin on the back surface of the film, and a second coating portion.
A second transfer pattern is formed between the fine second uneven pattern type and the two rows of second alignment mark types provided along the feed direction separated in the width direction intersecting the feed direction of the film. 2 transfer rolls and
A second pressure roll that presses the second transfer pattern of the second transfer roll on the back surface of the film,
A second cured portion that forms a second cured film by curing the transfer material to which the second transfer pattern is transferred on the back surface of the film with ultraviolet rays.
A first detection unit that detects a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection unit that detects the intermediate tension of the film between the first curing step and the second curing step,
A second detection unit that detects a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction unit that corrects the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
To prepare for.

以下、実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置及び製造方法について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the film structure manufacturing apparatus and manufacturing method according to the embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
<フィルム構造体の製造装置>
まず、図1および図5を用いて本実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置110の構成をその動作とともに説明する。図1は、実施の形態におけるフィルム構造体の製造装置110の構成を示す概略図である。図5は、実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置110の構成を示すシステム構成図である。
(Embodiment 1)
<Film structure manufacturing equipment>
First, the configuration of the film structure manufacturing apparatus 110 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 5 together with its operation. FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the film structure manufacturing apparatus 110 according to the embodiment. FIG. 5 is a system configuration diagram showing the configuration of the film structure manufacturing apparatus 110 according to the first embodiment.

図1に示すように、実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置110は、連続走行するフィルム1の両面に転写材料2を塗布し、微細な凹凸パターンを有する型形状を転写した後、硬化させた膜を形成するロールトゥロール方式のフィルム構造体の製造装置である。フィルム1は、厚み100um以下の透明な材料で、例えばPETフィルムが使われる。転写材料2は、紫外線硬化樹脂を含む材料で、硬化前は流動するが硬化後はフィルム1に固着する。 As shown in FIG. 1, the film structure manufacturing apparatus 110 according to the first embodiment applies the transfer material 2 to both surfaces of the continuously traveling film 1, transfers a mold shape having a fine uneven pattern, and then transfers the mold shape. This is a roll-to-roll type film structure manufacturing device that forms a cured film. The film 1 is a transparent material having a thickness of 100 um or less, and for example, a PET film is used. The transfer material 2 is a material containing an ultraviolet curable resin, which flows before curing but adheres to the film 1 after curing.

本実施の形態1に係るフィルム構造体の製造装置110は、巻出しロール11と、フリーロール12、13、14と、巻出しテンションロール91と、第1塗布ノズル15aと、第1転写ロール4aと、第1加圧ロール3aと、第1UV光源16aと、第1離型ロール17aと、フリーロール18、19、20、21と、中間テンションロール92と、第1検出カメラ101と、第2塗布ノズル15bと、第2転写ロール4bと、第2加圧ロール3bと、第2UV光源16bと、第2離型ロール17bと、フリーロール22、23、24、25、26、27と、第2検出カメラ102と、巻取りロール27と、巻取りテンションロール93と、を含む。 The film structure manufacturing apparatus 110 according to the first embodiment includes the unwinding roll 11, the free rolls 12, 13, and 14, the unwinding tension roll 91, the first coating nozzle 15a, and the first transfer roll 4a. , The first pressure roll 3a, the first UV light source 16a, the first release roll 17a, the free rolls 18, 19, 20, 21, the intermediate tension roll 92, the first detection camera 101, and the second. The coating nozzle 15b, the second transfer roll 4b, the second pressure roll 3b, the second UV light source 16b, the second release roll 17b, the free rolls 22, 23, 24, 25, 26, 27, and the second 2 The detection camera 102, the take-up roll 27, and the take-up tension roll 93 are included.

巻出しロール11は、フィルム1がロール状に巻かれた原反からフィルム1を送り出す。
フリーロール12、13、14は、後述する第1加圧ロール3aまでのフィルム1の走行を案内する。
巻出しテンションロール91は、フリーロール12と13の間に配置されフィルム1の巻出し張力を検出する。
第1塗布ノズル15aは、フリーロール14の直上で転写材料2を塗布する。
第1転写ロール4aは、円筒面に微細な凹凸パターンを有する。凹凸パターンには、例えば、後述する第1凹凸パターン型および第1アライメントマーク型を有する。また、第1転写ロール4aは、モータとエンコーダとを有する。
第1加圧ロール3aは、フィルム1を介して第1転写ロール4aに転写材料2を押し付ける。第1加圧ロール3aは、円筒面がゴム等の弾性体で覆われていることが望ましい。
The unwinding roll 11 feeds out the film 1 from the original fabric in which the film 1 is wound in a roll shape.
The free rolls 12, 13, and 14 guide the running of the film 1 to the first pressure roll 3a, which will be described later.
The unwinding tension roll 91 is arranged between the free rolls 12 and 13 and detects the unwinding tension of the film 1.
The first coating nozzle 15a coats the transfer material 2 directly above the free roll 14.
The first transfer roll 4a has a fine uneven pattern on the cylindrical surface. The unevenness pattern includes, for example, a first unevenness pattern type and a first alignment mark type, which will be described later. Further, the first transfer roll 4a has a motor and an encoder.
The first pressure roll 3a presses the transfer material 2 against the first transfer roll 4a via the film 1. It is desirable that the cylindrical surface of the first pressure roll 3a is covered with an elastic body such as rubber.

第1UV光源16aは、第1転写ロール4aに押し付けられた転写材料2を硬化させる。
第1離型ロール17aは、フィルム1の表面に固着した第1硬化膜5aを第1転写ロール4aから離反させる。第1硬化膜5aには、例えば、後述する第1凹凸パターンと第1アライメントマークとを有する。
フリーロール18、19、20、21は、後述する第2加圧ロール3bまでのフィルム1の走行を案内する。
The first UV light source 16a cures the transfer material 2 pressed against the first transfer roll 4a.
The first release roll 17a separates the first cured film 5a adhered to the surface of the film 1 from the first transfer roll 4a. The first cured film 5a has, for example, a first uneven pattern and a first alignment mark, which will be described later.
The free rolls 18, 19, 20, and 21 guide the running of the film 1 up to the second pressure roll 3b, which will be described later.

中間テンションロール92は、フリーロール19と20の間に配置され、フィルム1の中間張力を検出する。
第1検出カメラ101は、フリーロール21の上流側側面に配置され第1硬化工程で形成された第1アライメントマークを検出する。このため、フリーロール21は、第1検出カメラ用フリーロールともいわれる。
第2塗布ノズル15bは、フリーロール21の直上で転写材料2を塗布する。
第2転写ロール4bは、円筒面に微細な凹凸パターンを有する。凹凸パターンには、例えば、後述する第2凹凸パターン型および第2アライメントマーク型を有する。また、第2転写ロール4bは、モータとエンコーダと位置補正機構と速度補正機構とを有する。
第2加圧ロール3bは、フィルム1を介して第2転写ロール4bに転写材料2を押し付ける。第2加圧ロール3bは、円筒面がゴム等の弾性体で覆われていることが望ましい。また、第2加圧ロール3bは、駆動するためのモータと駆動するトルクを補正するトルク補正機構とを有する。
The intermediate tension roll 92 is arranged between the free rolls 19 and 20 to detect the intermediate tension of the film 1.
The first detection camera 101 detects the first alignment mark arranged on the upstream side surface of the free roll 21 and formed in the first curing step. Therefore, the freeroll 21 is also referred to as a freeroll for the first detection camera.
The second coating nozzle 15b coats the transfer material 2 directly above the free roll 21.
The second transfer roll 4b has a fine uneven pattern on the cylindrical surface. The unevenness pattern includes, for example, a second unevenness pattern type and a second alignment mark type, which will be described later. Further, the second transfer roll 4b has a motor, an encoder, a position correction mechanism, and a speed correction mechanism.
The second pressure roll 3b presses the transfer material 2 against the second transfer roll 4b via the film 1. It is desirable that the cylindrical surface of the second pressure roll 3b is covered with an elastic body such as rubber. Further, the second pressurizing roll 3b has a motor for driving and a torque correction mechanism for correcting the driving torque.

第2UV光源16bは、第2転写ロール4bに押し付けられた転写材料2を硬化させる。
第2離型ロール17bは、フィルム1の裏面に固着した第2硬化膜5bを第2転写ロール4bから離反させる。第2硬化膜5bには、例えば、後述する第2凹凸パターンと第2アライメントマークとを有する。
フリーロール22、23、24、25、26、27は、後述する巻取りロール28までのフィルム1の走行を案内する。
第2検出カメラ102は、フリーロール22の直下に配置され、第2硬化工程で形成された第2アライメントマークを検出する。このため、フリーロール22は、第2検出カメラ用フリーロールともいわれる。
The second UV light source 16b cures the transfer material 2 pressed against the second transfer roll 4b.
The second release roll 17b separates the second cured film 5b adhered to the back surface of the film 1 from the second transfer roll 4b. The second cured film 5b has, for example, a second uneven pattern and a second alignment mark, which will be described later.
The free rolls 22, 23, 24, 25, 26, and 27 guide the running of the film 1 up to the take-up roll 28 described later.
The second detection camera 102 is arranged directly below the free roll 22 and detects the second alignment mark formed in the second curing step. Therefore, the freeroll 22 is also referred to as a freeroll for the second detection camera.

制御部29は、第1検出カメラ101の情報に基づき、フィルム1の表面の第1アライメントマークの幅方向ピッチを算出する。また、制御部29は、第2検出カメラ102の情報に基づき、フィルム1の裏面の第2アライメントマークの幅方向ピッチを算出する。そして、制御部29は、フィルム1の表裏面のそれぞれの第1アライメントマークの幅ピッチ及び第2アライメントマークの幅方向ピッチに基づいて、第1硬化工程で形成された第1アライメントマークと、第2硬化工程で形成された第2アライメントマークとの位置ずれ量を算出する。 The control unit 29 calculates the pitch in the width direction of the first alignment mark on the surface of the film 1 based on the information of the first detection camera 101. Further, the control unit 29 calculates the pitch in the width direction of the second alignment mark on the back surface of the film 1 based on the information of the second detection camera 102. Then, the control unit 29 has a first alignment mark formed in the first curing step and a first alignment mark based on the width pitch of the first alignment mark and the width direction pitch of the second alignment mark on the front and back surfaces of the film 1. 2 Calculate the amount of misalignment with the second alignment mark formed in the curing step.

巻取りロール27は、両面に硬化膜が形成されたフィルム1を巻取る。
巻取りテンションロール93は、フリーロール26と27の間に配置され、フィルム1の巻取り張力を検出する。
The take-up roll 27 winds up the film 1 having the cured film formed on both sides.
The take-up tension roll 93 is arranged between the free rolls 26 and 27, and detects the take-up tension of the film 1.

<フィルム構造体の製造方法>
次に、図2と図3を用いて本実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法について説明する。図2は、実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における第1硬化工程の概略模式図である。図3は、実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における第2硬化工程の概略模式図である。
<Manufacturing method of film structure>
Next, a method for manufacturing the film structure according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a schematic diagram of a first curing step in the method for manufacturing a film structure according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram of a second curing step in the method for manufacturing a film structure according to the first embodiment.

<第1硬化工程>
最初に、第1硬化工程について説明する。
(1)まず、連続走行するフィルム1の表面に、第1塗布ノズル15aから転写材料2が吐出される。
(2)次に、フィルム1の表面に吐出された転写材料2が、第1加圧ロール3aによって第1転写ロール4aに押し付けられる。第1転写ロール4aは、円筒面の中央に配置された第1凹凸パターン型41aと、第1凹凸パターン型41aの両端に配置された第1アライメントマーク型42aと、を有する。したがって、転写材料2が、第1凹凸パターン型41aおよび第1アライメントマーク型42aの凹みに隙間なく充填される。
<First curing step>
First, the first curing step will be described.
(1) First, the transfer material 2 is ejected from the first coating nozzle 15a onto the surface of the continuously traveling film 1.
(2) Next, the transfer material 2 discharged onto the surface of the film 1 is pressed against the first transfer roll 4a by the first pressure roll 3a. The first transfer roll 4a has a first uneven pattern type 41a arranged in the center of the cylindrical surface and a first alignment mark type 42a arranged at both ends of the first uneven pattern type 41a. Therefore, the transfer material 2 is filled in the recesses of the first uneven pattern type 41a and the first alignment mark type 42a without any gap.

第1転写ロール4aは、駆動側(図2に向かって右側)に連結されたモータ(図示せず)によって一定速度で回転している。
第1加圧ロール3aは、駆動源を持たないフリーロールであり、第1転写ロール4aをエアシリンダー等で加圧しながら、同速度で回転する。
The first transfer roll 4a is rotated at a constant speed by a motor (not shown) connected to the drive side (on the right side when facing FIG. 2).
The first pressurizing roll 3a is a free roll having no drive source, and rotates at the same speed while pressurizing the first transfer roll 4a with an air cylinder or the like.

(3)次に、充填された転写材料2は、第1UV光源16aから照射される紫外線によって硬化される。このことで、転写材料2が硬化した第1硬化膜5aは、フィルム1の表面に固着する。
(4)最後に、固着した転写材料2は、第1離型ロール17aを支点にして第1転写ロール4aから引き離される。
(3) Next, the filled transfer material 2 is cured by the ultraviolet rays emitted from the first UV light source 16a. As a result, the first cured film 5a on which the transfer material 2 is cured adheres to the surface of the film 1.
(4) Finally, the fixed transfer material 2 is separated from the first transfer roll 4a with the first release roll 17a as a fulcrum.

フィルム1の表面に形成される第1硬化膜5aは、第1凹凸パターン型41aに対応する微細な凹凸形状の第1凹凸パターン51aと、第1アライメントマーク型42aに対応する第1アライメントマーク52aとを含む。本実施の形態では、第1アライメントマーク52aのマーク中心点間の距離を、第1幅方向ピッチ53aとする。
また、第1硬化膜5aを形成する際のフィルム1にかかる張力は、前述した巻出しテンションロール91で検出され、巻出しロール11を制動するトルクで制御される。
上述した第1硬化工程によって、フィルム1の表面へ第1硬化膜5aが形成される。
The first cured film 5a formed on the surface of the film 1 has a first concavo-convex pattern 51a having a fine concavo-convex shape corresponding to the first concavo-convex pattern type 41a and a first alignment mark 52a corresponding to the first alignment mark type 42a. And include. In the present embodiment, the distance between the mark center points of the first alignment mark 52a is defined as the first width direction pitch 53a.
Further, the tension applied to the film 1 when forming the first cured film 5a is detected by the unwinding tension roll 91 described above, and is controlled by a torque for braking the unwinding roll 11.
By the first curing step described above, the first cured film 5a is formed on the surface of the film 1.

<第2硬化工程>
次に、第2硬化工程について説明する。
(5)まず、第1検出カメラ101は、フィルム1の表面に形成された第1アライメントマーク52aのうち、操作側(図3に向かって右側)と駆動側(図3に向かって左側)の2つの第1アライメントマークを認識する。制御部29は、画像処理により2つの第1アライメントマークの中心位置を求めることで、第1幅方向ピッチ53aを算出する。
(6)次に、連続走行するフィルム1の裏面に、第2塗布ノズル15bから転写材料2が吐出される。
<Second curing process>
Next, the second curing step will be described.
(5) First, among the first alignment marks 52a formed on the surface of the film 1, the first detection camera 101 is on the operation side (right side when facing FIG. 3) and the drive side (left side when facing FIG. 3). Recognize two first alignment marks. The control unit 29 calculates the pitch 53a in the first width direction by obtaining the center positions of the two first alignment marks by image processing.
(6) Next, the transfer material 2 is ejected from the second coating nozzle 15b onto the back surface of the continuously traveling film 1.

(7)次に、フィルム1の裏面に吐出された転写材料2が、第2加圧ロール3bによって第2転写ロール4bに押し付けられる。第2転写ロール4bは、円筒面の中央に配置された第2凹凸パターン型41bと、第2凹凸パターン型41bの両端に配置された第2アライメントマーク型42bと、を有する。したがって、転写材料2が、第2凹凸パターン型41bおよび第2アライメントマーク型42bの凹みに隙間なく充填される。 (7) Next, the transfer material 2 discharged to the back surface of the film 1 is pressed against the second transfer roll 4b by the second pressure roll 3b. The second transfer roll 4b has a second uneven pattern type 41b arranged in the center of the cylindrical surface and a second alignment mark type 42b arranged at both ends of the second uneven pattern type 41b. Therefore, the transfer material 2 is filled in the recesses of the second uneven pattern type 41b and the second alignment mark type 42b without any gap.

第2転写ロール4bは、駆動側(図3に向かって左側)に連結されたモータ(図示せず)によって回転している。第2転写ロール4bは、エンコーダが取り付けられ、回転中の角度信号を出力しながら、第1転写ロール4aの角度信号と同期して加減速しながら回転する。
第2加圧ロール3bは、駆動側に連結されたモータによって、トルクを制御される。第2加圧ロール3bは、通常、制御部29による中間張力を一定値に保つ指令によって回転する。従って、第2加圧ロール3bは第2転写ロール4bに加圧されながら回転しているが、第2転写ロール4bに追従して加減速することはなく、第2転写ロール4bとは独立して、フィルム1を一定の張力と速度で走行させるように加減速しながら回転する。
The second transfer roll 4b is rotated by a motor (not shown) connected to the drive side (left side when facing FIG. 3). The second transfer roll 4b is attached with an encoder and rotates while accelerating and decelerating in synchronization with the angle signal of the first transfer roll 4a while outputting an angle signal during rotation.
The torque of the second pressurizing roll 3b is controlled by a motor connected to the drive side. The second pressurizing roll 3b is usually rotated by a command from the control unit 29 to keep the intermediate tension at a constant value. Therefore, although the second pressure roll 3b rotates while being pressurized by the second transfer roll 4b, it does not accelerate or decelerate following the second transfer roll 4b and is independent of the second transfer roll 4b. Then, the film 1 is rotated while accelerating and decelerating so as to run at a constant tension and speed.

(8)次に、充填された転写材料2は、第2UV光源16bから照射される紫外線によって硬化される。このことで、転写材料2が硬化した第2硬化膜5bは、フィルム1の裏面に固着する。
(9)次に、固着した転写材料2は、第2離型ロール17bを支点にして第2転写ロール4bから引き離される。
(8) Next, the filled transfer material 2 is cured by the ultraviolet rays emitted from the second UV light source 16b. As a result, the second cured film 5b on which the transfer material 2 is cured is fixed to the back surface of the film 1.
(9) Next, the fixed transfer material 2 is separated from the second transfer roll 4b with the second release roll 17b as a fulcrum.

フィルム1の裏面に形成される第2硬化膜5bは、第2凹凸パターン型41bに対応する微細な凹凸形状の第2凹凸パターン51bと、第2アライメントマーク型42bに対応する第2アライメントマーク52bとを含む。本実施の形態では、第2アライメントマーク52bのマーク中心点間の距離を、第2幅方向ピッチ53bとする。 The second cured film 5b formed on the back surface of the film 1 has a second uneven pattern 51b having a fine uneven shape corresponding to the second uneven pattern type 41b and a second alignment mark 52b corresponding to the second alignment mark type 42b. And include. In the present embodiment, the distance between the mark center points of the second alignment mark 52b is defined as the second width direction pitch 53b.

(10)次に、第2検出カメラ102は、フィルム1の裏面に形成された第2アライメントマーク52bのうち、操作側(図3に向かって右側)と駆動側(図3に向かって左側)の2つのアライメントマークを認識する。 (10) Next, the second detection camera 102 has the operation side (right side when facing FIG. 3) and the drive side (left side when facing FIG. 3) among the second alignment marks 52b formed on the back surface of the film 1. Recognize the two alignment marks.

制御部29は、画像処理により2つのアライメントマークの中心位置を求めることで、第2幅方向ピッチ53bを算出する。さらに、制御部29は、フィルム1の表裏面のそれぞれのアライメントマークの幅方向ピッチ53aおよび53bに基づいて、第1硬化工程で形成されたアライメントマーク52aと、第2硬化工程で形成されたアライメントマーク52bとの位置ずれ量を算出する。 The control unit 29 calculates the second width direction pitch 53b by obtaining the center positions of the two alignment marks by image processing. Further, the control unit 29 has the alignment mark 52a formed in the first curing step and the alignment formed in the second curing step based on the widthwise pitches 53a and 53b of the alignment marks on the front and back surfaces of the film 1. The amount of misalignment with the mark 52b is calculated.

第2転写ロール4bは、回転軸を幅方向及び、高さ方向に移動させる位置補正機構が取り付けられ、回転中に幅方向と高さ方向の位置を変更しながら動作する。
位置補正機構は、例えばロードセルである。位置補正機構は、第1アライメントマーク52aと第2アライメントマーク52bとの位置ずれ量に基づいて、第2転写ロール4bの位置を変更する。また、速度補正機構によって、第2転写ロール4bの回転速度を補正する。
The second transfer roll 4b is equipped with a position correction mechanism for moving the rotation axis in the width direction and the height direction, and operates while changing the positions in the width direction and the height direction during rotation.
The position correction mechanism is, for example, a load cell. The position correction mechanism changes the position of the second transfer roll 4b based on the amount of misalignment between the first alignment mark 52a and the second alignment mark 52b. Further, the speed correction mechanism corrects the rotation speed of the second transfer roll 4b.

上述した第2硬化工程によって、フィルム1の裏面へ第2硬化膜5bが形成される。
このようにして、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法によってフィルム構造体が製造される。
The second cured film 5b is formed on the back surface of the film 1 by the second curing step described above.
In this way, the film structure is manufactured by the method for manufacturing the film structure according to the present embodiment.

<中間張力の制御方法>
次に、図4を用いて本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法における中間張力の制御方法について詳細に説明する。図4は、実施の形態1に係るフィルム構造体の製造方法における中間張力制御のフローチャートである。本実施の形態では、中間テンションロール92によって検出された中間張力を、巻出しテンションロール91によって検出された巻出張力と同じ値になるように、制御部から出力された指令を第2加圧ロール3bのトルク補正機構にフィードバックする。
<Method of controlling intermediate tension>
Next, the method of controlling the intermediate tension in the method of manufacturing the film structure according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of intermediate tension control in the method for manufacturing a film structure according to the first embodiment. In the present embodiment, the command output from the control unit is secondly pressurized so that the intermediate tension detected by the intermediate tension roll 92 becomes the same value as the unwinding tension detected by the unwinding tension roll 91. It feeds back to the torque correction mechanism of the roll 3b.

第1硬化膜5aを形成後に検出される中間張力は、以下の流れで制御される。
(a)まず、制御部29は、巻出し張力と中間張力とが同じ値であるかどうかを判断する(S401)。このために、中間テンションロール92によって検出された中間張力と、巻出しテンションロール91によって検出された巻出張力とを利用する。
巻出し張力と中間張力とが同じ値である場合、制御部29は、中間張力制御を行わず、処理を終了する。
なお、製造工程においてリアルタイムに中間張力制御を行うことを想定する場合、一定時間後に、再びS401から開始することが望ましい。
(b)巻出し張力と中間張力とが同じ値でない場合、制御部29は、第1幅方向ピッチ53aを検出する(S402)。具体的には、第2硬化膜5bを形成する前に、第1検出カメラ101を用いて第1アライメントマーク52aを検出し、制御部29が第1幅方向ピッチ53aを算出する。
The intermediate tension detected after forming the first cured film 5a is controlled by the following flow.
(A) First, the control unit 29 determines whether the unwinding tension and the intermediate tension have the same value (S401). For this purpose, the intermediate tension detected by the intermediate tension roll 92 and the unwinding tension detected by the unwinding tension roll 91 are used.
When the unwinding tension and the intermediate tension are the same value, the control unit 29 does not perform the intermediate tension control and ends the process.
When it is assumed that the intermediate tension control is performed in real time in the manufacturing process, it is desirable to start from S401 again after a certain period of time.
(B) When the unwinding tension and the intermediate tension are not the same value, the control unit 29 detects the first width direction pitch 53a (S402). Specifically, before forming the second cured film 5b, the first detection camera 101 is used to detect the first alignment mark 52a, and the control unit 29 calculates the first width direction pitch 53a.

(c)さらに、制御部29は、第2幅方向ピッチ53bを検出する(S403)。具体的には、第2硬化膜5bを形成後、第2検出カメラ102を用いて第2アライメントマーク52bを検出し、制御部29が第2幅方向ピッチ53bを算出する。
(d)次に、制御部29は、第1幅方向ピッチ53aと第2幅方向ピッチ53bとの大小を比較する(S404)。
第1幅方向ピッチ53aと第2幅方向ピッチ53bとが同じ値である場合、すなわちフィルム構造体の表裏における位置ずれ量がない場合は、制御部29は、中間張力制御を終了する。
(C) Further, the control unit 29 detects the second width direction pitch 53b (S403). Specifically, after the second cured film 5b is formed, the second alignment mark 52b is detected by using the second detection camera 102, and the control unit 29 calculates the second width direction pitch 53b.
(D) Next, the control unit 29 compares the magnitude of the pitch 53a in the first width direction and the pitch 53b in the second width direction (S404).
When the first width direction pitch 53a and the second width direction pitch 53b have the same value, that is, when there is no misalignment amount on the front and back surfaces of the film structure, the control unit 29 ends the intermediate tension control.

(e)第1幅方向ピッチ53aが第2幅方向ピッチ53bより小さい値である場合(53a<53b)、制御部29は、第1幅方向ピッチ53aと第2幅方向ピッチ53bとの差分の絶対値であるピッチ差分Saを求め、ピッチ差分と所定の目標値Tとの大小を比較する(S405)。このことで、許容ずれ量に相当する目標値Tに対する現在のずれ量を評価することができる。目標値Tは、例えばユーザが任意に設定しても良い。
ピッチ差分Saが目標値T以下である場合(Sa≦T)、制御部29は、中間張力制御を行わず、再度S402から処理を行う。
(E) When the first width direction pitch 53a is smaller than the second width direction pitch 53b (53a <53b), the control unit 29 determines the difference between the first width direction pitch 53a and the second width direction pitch 53b. The pitch difference Sa, which is an absolute value, is obtained, and the magnitude of the pitch difference and the predetermined target value T is compared (S405). This makes it possible to evaluate the current deviation amount with respect to the target value T corresponding to the allowable deviation amount. The target value T may be arbitrarily set by the user, for example.
When the pitch difference Sa is equal to or less than the target value T (Sa ≦ T), the control unit 29 does not perform the intermediate tension control, but performs processing from S402 again.

(f)ピッチ差分Saが目標値Tより大きい場合(Sa>T)、制御部29は、中間張力について、ピッチ差分Saに相当する張力を減算する(S406)。
(g)第2加圧ロール3bは、連結されたモータにより、制御部29によって求めた張力に相当するトルクで駆動される。つまり、巻出し張力より中間張力を低い状態にする(S407)。このことで、第2幅方向ピッチ53bを第1幅方向ピッチ53aに近づけることが可能となる。そして、制御部29は、再度S402から処理を行う。
(F) When the pitch difference Sa is larger than the target value T (Sa> T), the control unit 29 subtracts the tension corresponding to the pitch difference Sa with respect to the intermediate tension (S406).
(G) The second pressurizing roll 3b is driven by a connected motor with a torque corresponding to the tension obtained by the control unit 29. That is, the intermediate tension is set to be lower than the unwinding tension (S407). This makes it possible to bring the second width direction pitch 53b closer to the first width direction pitch 53a. Then, the control unit 29 performs processing from S402 again.

(h)第1幅方向ピッチ53aが第2幅方向ピッチ53bより大きい値である場合(53a>53b)、制御部29は、第1幅方向ピッチ53aと第2幅方向ピッチ53bとの差分の絶対値であるピッチ差分Saを求め、ピッチ差分Saと所定の目標値Tとの大小を比較する(S408)。
ピッチ差分Saが目標値T以下である場合(Sa≦T)、制御部29は、中間張力制御を行わず、再度S402から処理を行う。
(H) When the first width direction pitch 53a is a value larger than the second width direction pitch 53b (53a> 53b), the control unit 29 determines the difference between the first width direction pitch 53a and the second width direction pitch 53b. The pitch difference Sa, which is an absolute value, is obtained, and the magnitude of the pitch difference Sa and the predetermined target value T is compared (S408).
When the pitch difference Sa is equal to or less than the target value T (Sa ≦ T), the control unit 29 does not perform the intermediate tension control, but performs processing from S402 again.

(i)ピッチ差分Saが目標値Tより大きい場合(Sa>T)、制御部29は、中間張力について、ピッチ差分Saに相当する張力を加算する(S409)。
(j)第2加圧ロール3bは、連結されたモータにより、制御部29によって求めた張力に相当するトルクで駆動される。つまり、巻出し張力より中間張力を高い状態にする(S410)。このことで、第2幅方向ピッチ53bを第1幅方向ピッチ53aに近づけることが可能となる。そして、制御部29は、再度S402から処理を行う。
このようにして、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法における中間張力制御が行われる。
(I) When the pitch difference Sa is larger than the target value T (Sa> T), the control unit 29 adds the tension corresponding to the pitch difference Sa with respect to the intermediate tension (S409).
(J) The second pressurizing roll 3b is driven by a connected motor with a torque corresponding to the tension obtained by the control unit 29. That is, the intermediate tension is set higher than the unwinding tension (S410). This makes it possible to bring the second width direction pitch 53b closer to the first width direction pitch 53a. Then, the control unit 29 performs processing from S402 again.
In this way, the intermediate tension control in the method for manufacturing the film structure according to the present embodiment is performed.

本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法における第1の特徴は、第1アライメントマークの幅方向のピッチ差で中間張力を制御することである。
通常は、第1硬化膜を形成する前の巻出し張力と第2硬化膜を形成する前の中間張力を一致させるように、巻出しロールを制動するトルクと第2加圧ロールを駆動するトルクとを制御している。しかし、この場合には、弾性率が低いフィルムは非常に伸縮し易いため、第2硬化膜を形成する前に、第1硬化膜が固着したフィルムが伸縮し、第1幅方向ピッチが大きく変動してしまう。フィルムの伸縮を避けるために、全体の張力を低下させる方法も考えられるが、幅が広く薄いフィルムをたわみなく安定して巻出すには最低限必要な張力がある。
The first feature in the method for manufacturing a film structure according to the present embodiment is to control the intermediate tension by the pitch difference in the width direction of the first alignment mark.
Normally, the torque for braking the unwinding roll and the torque for driving the second pressurized roll so that the unwinding tension before forming the first cured film and the intermediate tension before forming the second cured film match. And is in control. However, in this case, since the film having a low elastic modulus is very easy to expand and contract, the film to which the first cured film is fixed expands and contracts before forming the second cured film, and the pitch in the first width direction fluctuates greatly. Resulting in. A method of reducing the overall tension is conceivable in order to avoid expansion and contraction of the film, but there is a minimum tension required to stably unwind a wide and thin film without sagging.

そこで、本開示では、巻出し張力を固定した状態で、第1アライメントマークと第2アライメントマークとの幅方向のピッチ差に基づいて中間張力を可変する。具体的には、上記ピッチ差に対応するトルクを加算または減算して、第2加圧ロールを駆動するトルクを補正する。このことで、伸びやすいフィルムでも両面に形成された硬化膜の微細形状パターンの位置ずれが少ないフィルム構造体を得ることができる。
なお、第1アライメントマークと第2アライメントマークとの幅方向のピッチ差から換算して得られる中間張力の差分は、フィルムの伸縮で第1アライメントマークの幅方向ピッチが変化する性質を利用して、あらかじめ測定しておいた幅方向ピッチと張力との相関から算出される。具体的には、第2加圧ロールを駆動するトルクを制御して、フィルム1の中間張力を制御する。
Therefore, in the present disclosure, the intermediate tension is changed based on the pitch difference in the width direction between the first alignment mark and the second alignment mark while the unwinding tension is fixed. Specifically, the torque corresponding to the pitch difference is added or subtracted to correct the torque for driving the second pressurizing roll. As a result, it is possible to obtain a film structure in which the fine shape pattern of the cured film formed on both sides of the film is easy to stretch and the position of the fine shape pattern is small.
The difference in intermediate tension obtained by converting from the pitch difference in the width direction between the first alignment mark and the second alignment mark utilizes the property that the pitch in the width direction of the first alignment mark changes due to the expansion and contraction of the film. , Calculated from the correlation between the pitch in the width direction and the tension measured in advance. Specifically, the torque for driving the second pressure roll is controlled to control the intermediate tension of the film 1.

本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法における第2の特徴は、第2加圧ロールに駆動を持たせたことである。
ロールトゥロール方式の両面インプリント装置において、裏面の加圧ロールも駆動を持たないフリーロールにすることが一般的である。しかし、表裏のパターンの高い位置合わせ精度が必要な場合、この方式で実現するためには転写ロールの加工精度や取付精度を高めて、裏面の転写ロールの回転速度変化やロール移動動作を無くすことが不可欠である。つまり、裏面の加圧ロールをフリーロールとすることは、高い位置合わせ精度を実現するためには現実的ではない。実際にはある程度の回転速度変化やロール移動動作が必要になるが、それと連動して動作するフリーロールでは第1工程と第2工程との間のフィルムの距離の変動を抑えることは困難である。
The second feature in the method for manufacturing the film structure according to the present embodiment is that the second pressure roll has a drive.
In a roll-to-roll type double-sided imprint device, it is common that the pressure roll on the back surface is also a free roll that does not have a drive. However, when high alignment accuracy of the front and back patterns is required, in order to realize this method, it is necessary to improve the processing accuracy and mounting accuracy of the transfer roll to eliminate the change in the rotation speed of the transfer roll on the back surface and the roll movement operation. Is indispensable. That is, it is not realistic to make the pressure roll on the back surface a free roll in order to realize high alignment accuracy. Actually, a certain amount of rotation speed change and roll movement operation are required, but it is difficult to suppress the fluctuation of the film distance between the first step and the second step with the free roll that operates in conjunction with it. ..

そこで、本開示では、第2加圧ロールにモータを直結し、トルク制御する。このことで第、2加圧ロール表面の摩擦力でフィルムを引っ張ることになり、第1工程と第2工程との間のフィルムの距離を一定にすることが容易になる。
つまり、第2加圧ロールに駆動を持たせることで転写ロールの回転速度変化や移動動作に左右されない安定したフィルム走行が実現できる。
Therefore, in the present disclosure, the motor is directly connected to the second pressurizing roll to control the torque. This causes the film to be pulled by the frictional force on the surface of the second pressure roll, and it becomes easy to keep the distance of the film between the first step and the second step constant.
That is, by giving the second pressure roll a drive, stable film running that is not affected by the change in the rotation speed of the transfer roll or the moving operation can be realized.

かかる構成によれば弾性率が低く、薄いフィルムでも両面の微細形状が転写された硬化膜パターン位置合わせ精度の良い高品質な硬化膜を有したフィルム構造体を得ることができる。 According to such a configuration, it is possible to obtain a film structure having a high-quality cured film having a low elastic modulus and a cured film pattern alignment accuracy in which fine shapes on both sides are transferred even with a thin film.

本発明に係るフィルム構造体の製造方法によれば、フィルム基材の両面の微細形状パターンが高精度に形成可能なため、例えば光学部品や半導体部品等の分野で有用である。 According to the method for manufacturing a film structure according to the present invention, fine shape patterns on both sides of a film substrate can be formed with high accuracy, which is useful in the fields of, for example, optical parts and semiconductor parts.

1 フィルム
2 転写材料
3a 第1加圧ロール
4a 第1転写ロール
5a 第1硬化膜
11 巻出しロール
12、13、14 フリーロール
15a 第1塗布ノズル
16a 第1UV光源
17a 第1離型ロール
3b 第2加圧ロール
4b 第2転写ロール
5b 第2硬化膜
15b 第2塗布ノズル
16b 第2UV光源
17b 第2離型ロール
18、19、20 フリーロール
21、22 検出カメラ用フリーロール
23、24、25、26、27 フリーロール
28 巻取りロール
29 制御部
41a 第1凹凸パターン型
42a 第1アライメントマーク型
51a 第1凹凸パターン
52a 第1アライメントマーク
53a 第1幅方向ピッチ
41b 第2凹凸パターン型
42b 第2アライメントマーク型
51b 第2凹凸パターン
52b 第2アライメントマーク
53b 第2幅方向ピッチ
91 巻出しテンションロール
92 中間テンションロール
93 巻取りテンションロール
101 第1検出カメラ
102 第2検出カメラ
110 フィルム構造体の製造方法
1 Film 2 Transfer material 3a 1st pressure roll 4a 1st transfer roll 5a 1st cured film 11 Unwinding roll 12, 13, 14 Free roll 15a 1st coating nozzle 16a 1st UV light source 17a 1st release roll 3b 2nd Pressurized roll 4b 2nd transfer roll 5b 2nd cured film 15b 2nd coating nozzle 16b 2nd UV light source 17b 2nd release roll 18, 19, 20 Free roll 21, 22 Free roll for detection camera 23, 24, 25, 26 , 27 Free roll 28 Winding roll 29 Control unit 41a 1st uneven pattern type 42a 1st alignment mark type 51a 1st uneven pattern 52a 1st alignment mark 53a 1st width direction pitch 41b 2nd uneven pattern type 42b 2nd alignment mark Mold 51b 2nd uneven pattern 52b 2nd alignment mark 53b 2nd width direction pitch 91 Unwinding tension roll 92 Intermediate tension roll 93 Winding tension roll 101 1st detection camera 102 2nd detection camera 110 Manufacturing method of film structure

Claims (3)

連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体の製造方法であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布工程と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールを第1加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの表面に塗布された前記転写材料に前記第1転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化工程と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布工程と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する前記幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールを第2加圧ロールで加圧しながら前記フィルムの裏面に塗布された前記転写材料に前記第2転写パターンを転写し、前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出工程と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間における前記フィルムの中間張力を検出する中間張力検出工程と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出工程と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正工程と、
を含む、フィルム構造体の製造方法。
It is a method for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred to both sides of a continuously running film and cured.
The first coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. The first transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the surface of the film while the 1 transfer roll is pressed by the first pressure roll, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a first cured film. The first curing step and
A second coating step of applying a transfer material containing an ultraviolet curable resin to the back surface of the film, and
A second transfer pattern was formed between a fine second concavo-convex pattern type and two rows of second alignment mark types provided along the feed direction at intervals in the width direction intersecting the feed direction of the film. While pressurizing the second transfer roll with the second pressure roll, the second transfer pattern is transferred to the transfer material applied to the back surface of the film, and the transfer material is cured by ultraviolet rays to form a second cured film. The second curing step to be performed and
A first detection step for detecting a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection step for detecting an intermediate tension of the film between the first curing step and the second curing step, and an intermediate tension detecting step.
A second detection step of detecting a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction step of correcting the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
A method for manufacturing a film structure, including.
前記第2検出工程で検出される前記第1アライメントマークと前記第2アライメントマークとの位置ずれ量が減少するように、前記第2転写ロールの位置又は回転速度を補正する位置又は回転速度補正工程をさらに含む、請求項1に記載のフィルム構造体の製造方法。 A position or rotation speed correction step for correcting the position or rotation speed of the second transfer roll so that the amount of misalignment between the first alignment mark and the second alignment mark detected in the second detection step is reduced. The method for producing a film structure according to claim 1, further comprising. 連続走行するフィルムの両面に転写材料を転写して硬化させたフィルム構造体の製造装置であって、
フィルムの表面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第1塗布部と、
微細な第1凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第1アライメントマーク型との第1転写パターンが形成された第1転写ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写ロールの前記第1転写パターンを加圧する第1加圧ロールと、
前記フィルムの表面に前記第1転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化部と、
前記フィルムの裏面に紫外線硬化樹脂を含む転写材料を塗布する第2塗布部と、
微細な第2凹凸パターン型と前記フィルムの送り方向と交差する幅方向に離間して前記送り方向に沿って設けられた2列の第2アライメントマーク型との第2転写パターンが形成された第2転写ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写ロールの前記第2転写パターンを加圧する第2加圧ロールと、
前記フィルムの裏面に前記第2転写パターンが転写された前記転写材料を紫外線により硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化部と、
前記第1アライメントマーク型に対応する、前記第1硬化膜に含まれる第1アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第1幅方向ピッチを検出する第1検出部と、
前記第1硬化工程と前記第2硬化工程との間における前記フィルムの中間張力を検出する中間張力検出部と、
前記第2アライメントマーク型に対応する、前記第2硬化膜に含まれる第2アライメントマークの幅方向のマーク間距離である第2幅方向ピッチを検出する第2検出部と、
前記第2幅方向ピッチが前記第1幅方向ピッチと一致するように前記第2加圧ロールを駆動するトルクを補正するトルク補正部と、
を備える、フィルム構造体の製造装置。
A film structure manufacturing device in which a transfer material is transferred to and cured on both sides of a continuously running film.
The first coating part for applying the transfer material containing the ultraviolet curable resin to the surface of the film, and
A first transfer pattern is formed between a fine first concavo-convex pattern type and two rows of first alignment mark types provided along the feed direction separated in a width direction intersecting the feed direction of the film. 1 transfer roll and
A first pressure roll that presses the first transfer pattern of the first transfer roll onto the surface of the film,
A first cured portion that forms a first cured film by curing the transfer material to which the first transfer pattern is transferred on the surface of the film with ultraviolet rays.
A second coating portion for coating a transfer material containing an ultraviolet curable resin on the back surface of the film, and a second coating portion.
A second transfer pattern is formed between the fine second uneven pattern type and the two rows of second alignment mark types provided along the feed direction separated in the width direction intersecting the feed direction of the film. 2 transfer rolls and
A second pressure roll that presses the second transfer pattern of the second transfer roll on the back surface of the film,
A second cured portion that forms a second cured film by curing the transfer material to which the second transfer pattern is transferred on the back surface of the film with ultraviolet rays.
A first detection unit that detects a pitch in the width direction, which is a distance between marks in the width direction of the first alignment mark included in the first cured film, corresponding to the first alignment mark type.
An intermediate tension detection unit that detects the intermediate tension of the film between the first curing step and the second curing step,
A second detection unit that detects a pitch in the second width direction, which is a distance between marks in the width direction of the second alignment mark included in the second cured film, corresponding to the second alignment mark type.
A torque correction unit that corrects the torque for driving the second pressurizing roll so that the pitch in the second width direction coincides with the pitch in the first width direction.
A device for manufacturing a film structure.
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