JP4836922B2 - 転写方法及び転写装置 - Google Patents

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Description

この発明は、型を用いて樹脂の表面に微細な凹凸形状を賦形する転写方法及び転写装置に係り、特にベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写方法及び転写装置に関する。
従来、光学記録媒体等の微細な凹凸形状のパターンを形成する方法として、紫外線硬化性樹脂等の樹脂に型を押付けて該パターンを賦形する転写方法がある。この転写方法は、例えば特許文献１に開示されているように、巻出部から繰り出される樹脂シートにディスペンサ法やロール転写法により紫外線硬化性樹脂を塗布し、この塗布された紫外線硬化性樹脂に型であるスタンパーを押付けて賦形すると共に、賦形した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して該樹脂を硬化させるなどの方法である。
樹脂シートに樹脂を塗布する方法としては、上記ディスペンサ法やロール転写法のほか、塗工ダイから樹脂をフィルム状に吐出して樹脂シートに塗布するいわゆる塗工法もあるが、従来の塗布方法は、いずれも樹脂シートに樹脂を連続して塗布する方法であった。
しかしながら、賦形のための型は、上記特許文献１もそうであるように、樹脂シートの走行方向に連続したものではなく、例えばロールの円周面の一部にのみ取り付けられたものであり、型が存在しない部分があるのが一般的である。
この型のない部分は、パターンが転写されることなく樹脂が硬化するため、樹脂が無駄になり、また、樹脂が型の溝に入り込むことがないため、塗布量が多いと、樹脂が溢れて運転に支障をきたすことがあった。
ところで、上記塗工法には、特許文献２に開示されている間欠塗工方法がある。この間欠塗工方法は、シート状の基材に塗布剤を間欠的に塗布する方法であり、この間欠塗工方法をこの発明の対象である転写方法に取り入れれば、極めて好都合な転写が可能となる。
特開平１１−３４５４３６号公報 特開２００２−４５７６２号公報
この発明は、上記間欠塗工方法を転写の分野に取り込むことにより、樹脂の無駄を防ぐと共に、型がない部分への樹脂の供給をなくして良好な転写を可能にすることのできる転写方法及び転写装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するためのこの発明による転写方法は、ベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写方法において、前記ベースフィルムに対し樹脂を塗工ダイから間欠的に吐出して該樹脂を前記ベースフィルムに間欠的に塗工すると共に、この間欠塗工と同期させて前記型を前記間欠的に塗工された樹脂に押付けて前記パターンを転写することを特徴としている。
なお、前記間欠塗工及び転写は、前記ベースフィルムの走行距離により同期されることが好ましく、また、前記ベースフィルムは連続走行し、連続回転するロールの周面に型を設けたロール式の型により転写する方法であってよく、さらにまた、前記ベースフィルムは間欠的に走行し、互いに対向して開閉されるプレス式の型により転写する方法であってもよい。
また、上記目的を達成するためのこの発明による転写装置は、ベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写装置において、前記ベースフィルムに対し樹脂を塗工ダイから間欠的に吐出して該樹脂を前記ベースフィルムに間欠的に塗工する間欠塗工部と、前記型を前記間欠的に塗工された樹脂に押付けて前記パターンを転写する転写部と、前記間欠塗工部と転写部を互いに同期して作動させる同期制御部とを備えてなることを特徴としている。
なお、前記同期制御部は、前記ベースフィルムの走行距離検出器を有し、前記ベースフィルムの走行距離により同期を取るように構成されていることが好ましく、また、前記型は、連続回転するロールの周面に型を設けたロール式の型又は、互いに対向して開閉されるプレス式の型のいずれであってもよい。
この発明は、上記のように前記ベースフィルムに対し樹脂を塗工ダイから間欠的に吐出して該樹脂を前記ベースフィルムに間欠的に塗工すると共に、この間欠塗工と同期させて前記型を前記間欠的に塗工された樹脂に押付けて凹凸形状のパターンを転写するため、樹脂の無駄を防ぐと共に、型がない部分への樹脂の供給をなくして良好な転写が可能となる効果を得ることができる。
以下、この発明の一実施形態例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、この発明による転写装置の概要構成図であり、１０は後述する間欠塗工部であり、２０は間欠塗工部１０の一部を構成する塗工ダイである。
塗工ダイ２０は、繰出部４０から繰出されるベースフィルム４１を巻き掛けて走行させるバックアップロール４２の周面に対向配置され、ベースフィルム４１に例えば紫外線硬化性樹脂からなる塗布膜４３を後述するように間欠的に塗布すなわち塗工する。
４４は転写部で、型４５を周面に取り付けた型ロール４６と、この型ロール４６と対をなして近接配置された加圧ロール４７とからなるいわゆるロール式の型のよるものであり、型ロール４６に対向する紫外線照射装置４８を有している。これらは一般的な転写装置と同様の構成であるため、詳細な説明は省略するが、型ロール４６は、図２に示すように、型ロール４６の周面の一部にのみ型４５が取り付けられている。
転写部４４で型４５により塗布膜４３に転写されたベースフィルム４１は巻取部４９に巻き取られる。
図３は、間欠塗工部１０の一例を示すもので、上記特許文献２に記載されたものの１つである。この間欠塗工部１０は、塗布ダイすなわち塗工ダイ２０に塗布剤２１を注入口２２から導入し、マニホールド２３へ一旦溜めた後、供給通路２４を介してリップ２５にある吐出口２６からフィルム状に吐出して上方向に走行する基材すなわち図１に示したベースフィルム４１の表面に塗布剤２１を塗布する。
供給通路２４の途中には通路の一部を構成するダイヤフラム２８が設けてあり、このダイヤフラム２８にはねじ軸２９が連結され、このねじ軸２９は、軸受３２により回転のみ可能に取り付けられたボールナット３３に螺合されている。ボールナット３３はカップリング３１を介してサーボモータ３０に連結されている。
サーボモータ３０は、コントローラ３５、サーボドライバー３６及びパルス発生器３７により回転量及び回転速度を自動制御され、位置変位設定曲線３４のように回転角度Θに対しダイヤフラム２８が変位量Ｘとなるように該ダイヤフラム２８を変位させるように構成されている。
しかして、ダイヤフラム２８が上方へ変位して塗布剤引込み空間３８の容積が増加するときには、注入口２２から導入された塗布剤２１はこの空間３８内へ引込まれて蓄えられる。このためダイヤフラム２８が上方へ変位するときには、吐出口２６からの塗布剤２１の吐出が停止する。
他方、ダイヤフラム２８が下方へ変位して塗布剤引込み空間３８の容積が減少するときには、塗布剤引込み空間３８に蓄えられた塗布剤２１は供給通路２４へ吐出され、注入口２２から導入された塗布剤２１と合流して吐出口２６から吐出される。これにより図３に示すように、ベースフィルム４１に塗布膜４３が間欠的に塗工される。
上記間欠塗工部１０のコントローラ３５には、図１に示すように、型ロール４６に取り付けられてベースフィルム４１の走行距離を検出する走行距離検出器５０が接続されている。この走行距離検出器５０は、間欠塗工部１０と転写部４４との同期を取るための同期制御部を構成するものであり、型ロール４６の回転に同期、すなわちベースフィルム４１の走行距離に同期して間欠塗工部１０を作動させ、ベースフィルム４１に塗工された塗布膜４３が型ロール４６上の型４５に合致するように構成されている。
次いでこの装置の作用について説明する。繰出部４０から繰出されたベースフィルム４１には、間欠塗工部１０の塗工ダイ２０から間欠的に吐出される塗布剤２１としての紫外線硬化性樹脂からなる塗布膜４３が間欠的に塗工される。
ベースフィルム４１上の塗布膜４３は、ベースフィルム４１の走行により転写部４４へ搬送され、型ロール４６の型４５と加圧ロール４７により転写が行われる。このとき、塗布膜４３は、型４５に対向する部分に限定された面積に形成されているため、塗布膜４３を形成する紫外線硬化性樹脂の無駄がなくなると共に、型４５及びその凹凸形状のパターンがない部分への該樹脂の供給はなく、このため該樹脂が溢れて運転に支障をきたすなどの不都合を生じることがなく、良好な転写が行われる。
上記転写が行われた塗布膜４３は、紫外線照射装置４８により硬化されて転写工程を終了し、ベースフィルム４１と共に巻取部４９に巻き取られる。
図４は、この発明の他の実施形態例を示す概要構成図である。図１に示した実施形態例では、連続回転する型ロール４６からなるロール式の型４５を用いてベースフィルム４１を連続走行させる例を示したが、この図４に示す他の実施形態例は、互いに対向して開閉されるプレス式の型４５Ａを用いた転写部４４Ａとし、ベースフィルム４１は、繰出部４０から間欠的に繰出し、巻取部４９へ間欠的に巻き取る間欠走行としたものである。
なお、５１は型４４Ａを開閉及び押圧するための加圧装置、５２は透明な受台であり、走行距離検出器５０はバックアップロール４２に取り付けられ、間欠塗工部１０と転写部４４Ａをベースフィルム４１の走行距離に同期して作動させるように構成されている。
この装置は、間欠的に走行するベースフィルム４１に対して間欠塗工部１０により間欠的に塗布膜４３を塗工し、この塗布膜４３を転写部４４Ａに対応する位置で停止させ、この停止中にプレス式の型４５Ａにより転写を行う。この装置においても図１に示した装置と同様の効果が得られる。
前述した実施形態例においては、間欠塗工部１０の吐出口２６から塗布剤２１を間欠的に吐出させるための塗布剤引込み空間３８を塗工ダイ２０に設けた例を示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、塗布剤引込み空間３８は注入口２２の上流側の塗布剤供給通路に設けてもよく、また、塗布剤引込み空間３８の容積を増減させる手段としては、ダイヤフラム２８に限らず、シリンダとピストンからなるものなど種々の間欠塗工装置を適用することができる。さらにまた、塗布膜４３を形成する樹脂は、紫外線硬化性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂等の他の硬化性樹脂であってもよいことは言うまでもない。
この発明は、ベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に間欠的に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写方法及び転写装置に適用される。
この発明による転写装置の一実施形態例を示す概要構成図。 図１の型及び型ロールを示す拡大図で、ａは平面図、ｂは側面図。 図１の間欠塗工部の一例を示す概要構成図。 この発明による転写装置の他の実施形態例を示す概要構成図。
符号の説明
１０ 間欠塗工部
２０ 塗工ダイ
２１ 塗布剤
２２ 注入口
２３ マニホールド
２４ 供給通路
２５ リップ
２６ 吐出口
２８ ダイヤフラム
２９ ねじ軸
３０ サーボモータ
３１ カップリング
３２ 軸受
３３ ボールナット
３４ 位置変位設定曲線
３５ コントローラ
３６ サーボドライバー
３７ パルス発生器
３８ 塗布剤引込み空間
４０ 繰出部
４１ ベースフィルム
４２ バックアップロール
４３ 塗布膜
４４、４４Ａ 転写部
４５、４５Ａ 型
４６ 型ロール
４７ 加圧ロール
４８ 紫外線照射装置
４９ 巻取部
５０ 走行距離検出器（同期制御部）
５１ 加圧装置
５２ 受台

Claims (8)

  1. ベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写方法において、前記ベースフィルムに対し樹脂を塗工ダイから間欠的に吐出して該樹脂を前記ベースフィルムに間欠的に塗工すると共に、この間欠塗工と同期させて前記型を前記間欠的に塗工された樹脂に押付けて前記パターンを転写することを特徴とする転写方法。
  2. 前記間欠塗工及び転写は、前記ベースフィルムの走行距離により同期されることを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
  3. 前記ベースフィルムは連続走行し、連続回転するロールの周面に型を設けたロール式の型により転写することを特徴とする請求項１又は２に記載の転写方法。
  4. 前記ベースフィルムは間欠的に走行し、互いに対向して開閉されるプレス式の型により転写することを特徴とする請求項１又は２に記載の転写方法。
  5. ベースフィルムに樹脂を塗工し、該樹脂に型を押付けて凹凸形状のパターンを転写する転写装置において、前記ベースフィルムに対し樹脂を塗工ダイから間欠的に吐出して該樹脂を前記ベースフィルムに間欠的に塗工する間欠塗工部と、前記型を前記間欠的に塗工された樹脂に押付けて前記パターンを転写する転写部と、前記間欠塗工部と転写部を互いに同期して作動させる同期制御部とを備えてなることを特徴とする転写装置。
  6. 前記同期制御部は、前記ベースフィルムの走行距離検出器を有し、前記ベースフィルムの走行距離により同期を取るように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の転写装置。
  7. 前記型は、連続回転するロールの周面に型を設けたロール式の型であることを特徴とする請求項５又は６に記載の転写装置。
  8. 前記型は、互いに対向して開閉されるプレス式の型であることを特徴とする請求項５又は６に記載の転写装置。
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