JP7386449B2 - Film structure manufacturing method and manufacturing device - Google Patents
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Description
本発明は、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 apparatus for manufacturing a film structure.
(インプリント技術の背景、適用分野)
近年、ディスプレイ、照明等の商品に用いられる光学部品において、特殊光学特性を発揮するナノメートル(nm)オーダーからミクロン(μm)オーダーの微細形状の硬化膜を形成することが望まれている。このような硬化膜を形成することで、光の反射や回折を制御可能な従来にない新機能を発現したデバイスを実現することができる。
(Background of imprint technology, application fields)
BACKGROUND ART In recent years, it has been desired to form cured films with fine shapes on the order of nanometers (nm) to microns (μm) that exhibit special optical properties in optical components used in products such as displays and lighting. By forming such a cured film, it is possible to realize a device that exhibits new functions that have never existed before, such as being able to control light reflection and diffraction.
また、システムLSI等の半導体において、高集積化に伴った配線の微細化により、微細形状の硬化膜を形成することが望まれている。 Further, in semiconductors such as system LSIs, it is desired to form a cured film with a fine shape due to the miniaturization of interconnections accompanying higher integration.
このような微細形状の硬化膜を形成する方法として、フォトリソグラフィー技術や電子線描画技術に加えて、近年ではインプリント技術が注目されている。 In addition to photolithography technology and electron beam lithography technology, imprint technology has recently attracted attention as a method for forming cured films with such fine shapes.
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、例えば、熱インプリント法、UVインプリント法等がある。 The imprint technology is a technique in which a mold whose surface has been processed in advance with a fine shape is pressed against a resin coated on the surface of a base material, thereby forming a cured film on which the fine shape has been transferred. Examples of imprint methods include thermal imprint methods and UV imprint methods.
熱インプリント法は、基板表面に塗布された熱可塑性樹脂を、ガラス転移温度以上に加熱した型を押し当てることにより、微細形状が転写された硬化膜を得る方法である。UVインプリント法は、基板表面に塗布された紫外線硬化樹脂に常温の型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得る方法である。 The thermal imprint method is a method of obtaining a cured film on which fine shapes are transferred by pressing a mold heated to a glass transition temperature or higher onto a thermoplastic resin coated on the surface of a substrate. The UV imprint method is a method of obtaining a cured film on which fine shapes have been transferred by irradiating UV light with a mold at room temperature pressed against an ultraviolet curable resin coated on the surface of a substrate.
熱インプリント法は樹脂に関する材料の選択性が広いという利点があるが、微細形状を転写させる際に型を昇温及び降温する必要があるため、スループットが低いという欠点があった。一方、UVインプリント法は、紫外線で硬化する樹脂に限定されるため、熱インプリントと比較すると材料の選択性が狭いものの、数秒~数十秒で硬化を完了させることが可能であるため、スループットが非常に高い。熱インプリント法及びUVインプリント法のいずれを採用するかは、適用するデバイスにより異なるが、材料選択性に問題がない場合には、UVインプリント法が量産工法として適していると考えられる。 The thermal imprint method has the advantage of wide selectivity of materials regarding resin, but has the disadvantage of low throughput because it is necessary to raise and lower the temperature of the mold when transferring the fine shape. On the other hand, UV imprinting is limited to resins that cure with ultraviolet rays, so the selectivity of materials is narrower than thermal imprinting, but it is possible to complete curing in a few seconds to tens of seconds. Very high throughput. Whether the thermal imprint method or the UV imprint method is adopted depends on the device to which it is applied, but if there is no problem with material selectivity, the UV imprint method is considered to be suitable as a mass production method.
さらに、対象とする基材がPET等のフィルムである場合には、表面に微細形状が形成されたロール状の型を用いて、フィルムの送りと同時にフィルム上に微細形状を転写することで、さらなるスループットの向上が見込める。この方式は、一般的にロールトゥロールインプリント方式と呼ばれる。 Furthermore, when the target substrate is a film such as PET, a roll-shaped mold with fine shapes formed on the surface is used to transfer the fine shapes onto the film at the same time as the film is fed. Further improvement in throughput is expected. This method is generally called a roll-to-roll imprint method.
(UVロールトゥロールインプリント方式)
UVインプリント法によるロールトゥロールインプリント方式によって微細形状を形成する一般的な工法について説明する(特許文献1参照)。図6は、一般的なロールトゥロールインプリント方式の概略模式図である。
(UV roll-to-roll imprint method)
A general method of forming fine shapes by a roll-to-roll imprint method using a UV imprint method will be described (see Patent Document 1). FIG. 6 is a schematic diagram of a general roll-to-roll imprint method.
まず、連続的に走行するフィルム(フィルム基材)1上に、ダイユニット2から転写材料3を押し出し塗布する。次に、フィルム1が、表面に転写形状(微細形状)8が形成された転写ロール4と、転写ロール4に所定の加圧力で押付けられた加圧ロール5との間を通通することで、転写ロール4の表面の転写形状8内に転写材料3が充填される。次に、転写ロール4に対してUV光源6からUV光を照射させることで、転写材料3は転写形状8に充填された状態で硬化を始める。最後に、フィルム1は、離型ロール7と転写ロール4との間を通過し、離型ロール7に沿って走行することで、転写ロール4から離型されて、フィルム1上に転写形状8が転写された硬化膜9が形成される。
First, a
この方式は、フィルム1の片側の面に硬化膜9を形成する方式であるが、昨今もう一方の面にも同様に硬化膜9を形成し、なおかつ両面の硬化膜9の相対位置を一致させるUVロールトゥロールインプリント技術が望まれている。
In this method, the cured
これに対して、フィルム1の両面に硬化膜9を形成した後、形成された硬化膜9の相対位置ズレ量を検査カメラにて検出し、転写ロール4の動作を修正することで両面の硬化膜9の相対位置ズレ量を補正する方法が活用されている。
On the other hand, after forming the cured
フィルム1の両面の硬化膜9の相対位置ズレ量を補正して、UVインプリント法によるロールトゥロールインプリント方式によって転写形状を形成する一般的な工法について説明する。図7は、硬化膜9の相対位置ズレ量の補正を行う際のロールトゥロールインプリント方式による工法の概略模式図である。
A general method of correcting the amount of relative positional deviation of the cured
まず、連続的に走行するフィルム1上(表面)に、第1ダイユニット21から第1転写材料31を塗布する。次に、第1転写形状81が形成された第1転写ロール41に第1加圧ロール51を押し付けることで、第1転写材料31を第1転写形状81に充填して、第1硬化手段61からUV光を照射することで、第1転写材料31を硬化させる。さらに、第1離型ロール71に沿ってフィルム1を走行させることで離型し、第1硬化膜91を形成する。
First, the
次に、フィルム1の反対面(裏面)に、第2ダイユニット22から第2転写材料32を塗布する。第2転写形状82が形成された第2転写ロール42に第2加圧ロール52を押し付けることで、第2転写材料32を充填する。第2硬化手段62からUV光を照射することで、第2転写材料32を硬化させる。さらに、第2離型ロール72に沿ってフィルム1を走行させることで離型し、第2硬化膜92を形成する。
Next, the
形成された第1硬化膜91及び第2硬化膜92の相対位置ズレ量を、カメラ10によって計測する。相対位置ズレ量の計測後、第2転写ロール42の位置を調整することによって、相対位置ズレ量は低減される。
The amount of relative positional deviation between the formed first cured
しかしながら、第2転写ロール42が位置補正動作を行うことによる弊害がある。つまり、第2転写ロール42と第2加圧ロール52とが接触している部位(ニップ部)の面圧が不均一になることである。
However, there is a disadvantage that the
一方、シート状の被加工体を一対のロールでプレスし、表面に凹凸を形成するエンボス加工装置の技術分野では、加圧ロール両端に加わる加圧力をそれぞれ独立して調整して、加圧ロールの軸線方向の面圧を均一にする方法が知られている(特許文献2参照)。 On the other hand, in the technical field of embossing equipment that presses a sheet-like workpiece with a pair of rolls to form unevenness on the surface, the pressure applied to both ends of the pressure rolls is adjusted independently, A method of making the surface pressure in the axial direction uniform is known (see Patent Document 2).
しかしながら、先行技術文献に示すエンボス加工装置で用いられている面圧を均一にする方法をUVロールトゥロールインプリントに適用するだけでは硬化膜の転写幅の変動を抑制することは困難である。 However, it is difficult to suppress fluctuations in the transfer width of the cured film by simply applying the method of making the surface pressure uniform, which is used in the embossing apparatus shown in the prior art document, to UV roll-to-roll imprinting.
当初は、ニップ部での面圧の不均一さが転写幅変動の要因と想定されていた。しかしながら、本発明者らが鋭意検証を重ねた結果、面圧を均一にする構成を適用するだけでは転写幅が一時的に拡大したり縮小したりする現象は抑制できなかった。 Initially, it was assumed that uneven surface pressure at the nip was the cause of transfer width fluctuations. However, as a result of intensive verification by the present inventors, it was found that the phenomenon of temporary expansion or contraction of the transfer width could not be suppressed simply by applying a configuration that makes the surface pressure uniform.
これは、ニップ部での転写材料の液だまりが転写ロールの位置補正動作によって動かされること、及びニップ部に進入するフィルムのテンションを変動させることによって、裏面の転写幅の変動が発生すると考えられるためである。 This is thought to be due to the fact that the liquid pool of transfer material at the nip is moved by the position correction operation of the transfer roll, and the tension of the film entering the nip is changed, which causes variations in the transfer width on the back side. It's for a reason.
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、フィルムの両面に転写形状が転写された硬化膜を形成したフィルム構造体を製造するロールトゥロール式インプリント工法において、裏面の転写幅の変動を抑制できる製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention suppresses fluctuations in the transfer width on the back side in a roll-to-roll imprint method for manufacturing a film structure in which a cured film with a transfer shape is transferred on both sides of the film. The purpose is to provide a manufacturing method and a manufacturing device that can.
上記目的を達成するために、本発明の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を製造する方法であって、フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第1加圧ロールによって第1転写ロールに加圧しながら第1硬化手段によって硬化させて第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塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第2加圧ロールによって第2転写ロールに加圧しながら第2硬化手段によって硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、前記第2硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程によって検出された前記第2硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第2加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、を含む。 In order to achieve the above object, the method for manufacturing a film structure of the present invention is a method for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film, and the method comprises: a first curing step in which the applied transfer material containing the ultraviolet curable resin is cured by a first curing means while being pressed against the first transfer roll by a first pressure roll to form a first cured film; a second curing step in which the transfer material containing the ultraviolet curable resin applied to the back surface is cured by a second curing means while being pressed against the second transfer roll by a second pressure roll to form a second cured film; an edge detection step of detecting the position of the widthwise end of the second cured film, and from the widthwise end of the second cured film detected by the edge detection step to the widthwise end of one side of the film; a determination step of determining whether the plain width of is within a preset threshold range; and if it is determined in the determination step that the plain width exceeds the threshold range, the plain width is within the threshold range; and a pressurizing force adjustment step of adjusting the pressurizing force by the second pressurizing roll so that it falls within the range of .
本発明の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、表面に転写形状を有する第1転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第1転写ロールに加圧する第1加圧ロールと、前記第1加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化手段と、前記第1転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第2転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第2転写ロールに加圧する第2加圧ロールと、前記第2加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化手段と、前記第2硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出部と、前記第2加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第2硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御する。 The film structure manufacturing apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film, and includes a first transfer roll having a transfer shape on the surface; a first pressure roll that presses the surface of the film coated with a transfer material containing an ultraviolet curing resin against the first transfer roll; and a first pressure roll that hardens the transfer material that is being pressed by the first pressure roll. a first curing means for forming a cured film; a second transfer roll disposed downstream of the first transfer roll and having a transfer shape on its surface; and a transfer material containing an ultraviolet curing resin applied to the film. a second pressure roll that presses the back surface of the second transfer roll; a second curing means that cures the transfer material being pressed by the second pressure roll to form a second cured film; an edge detection unit that detects the position of the widthwise end portion of the second cured film; a pressure variable mechanism that varies the pressure force applied by the second pressure roll; and a control unit, the control unit comprising: When the plain width from the widthwise end of the second cured film to the widthwise end of one side of the film detected by the edge detection unit exceeds a preset threshold range, the plain width exceeds the threshold. The pressurizing force variable mechanism is controlled so as to fall within the range.
本発明に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置によれば、フィルム構造体の裏面の転写幅の変動を抑制することができる。 According to the method and apparatus for manufacturing a film structure according to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in the transfer width on the back surface of the film structure.
本発明の第1態様によれば、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、フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第1加圧ロールによって第1転写ロールに加圧しながら第1硬化手段によって硬化させて第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塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第2加圧ロールによって第2転写ロールに加圧しながら第2硬化手段によって硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、前記第2硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程によって検出された前記第2硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第2加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、を含む、フィルム構造体の製造方法を提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film, the transfer comprising an ultraviolet curing resin applied to the surface of the film. a first curing step in which the material is cured by a first curing means while being pressed against a first transfer roll by a first pressure roll to form a first cured film; and an ultraviolet curing resin applied to the back surface of the film. a second curing step of forming a second cured film by curing the transfer material by a second curing means while applying pressure to the second transfer roll by a second pressure roll; and a widthwise end portion of the second cured film. an edge detection step of detecting the position of the film, and a plain width from the width direction end of the second cured film detected by the edge detection step to the width direction end of one side of the film is set in advance. a determination step of determining whether or not it is within a threshold range; and if it is determined in the determination step that the plain width exceeds the threshold range, applying the second pressurization so that the plain width falls within the threshold range; Provided is a method for manufacturing a film structure, including a pressure force adjustment step of adjusting pressure force by a roll.
本発明の第2態様によれば、前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記加圧力調整工程で用いる前記第2加圧ロールによる加圧力を算出する算出工程を含む、第1態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。 According to the second aspect of the present invention, when it is determined in the determination step that the plain width exceeds the threshold range, the pressurizing force adjustment step is performed based on the deviation width exceeding the threshold range in the plain width. Provided is a method for manufacturing a film structure according to the first aspect, which includes a calculation step of calculating the pressing force by the second pressure roll used in the method.
本発明の第3態様によれば、前記第1硬化膜に対する前記第2硬化膜の相対位置を検出する相対位置検出工程と、前記相対位置検出工程によって検出された前記相対位置を、前記第2転写ロールを移動させることによって調整する位置調整工程と、を含む、第1態様又は2態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。 According to the third aspect of the present invention, the relative position detection step of detecting the relative position of the second cured film with respect to the first cured film, and the relative position detected by the relative position detection step, Provided is a method for manufacturing a film structure according to the first aspect or the second aspect, which includes a position adjustment step of adjusting by moving a transfer roll.
本発明の第4態様によれば、前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、前記判定工程において、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力を増大させ、前記判定工程において、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力を減少させる、第1態様から第3態様のいずれか1つに記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。 According to the fourth aspect of the present invention, the threshold range includes an upper limit value and a lower limit value, and in the determination step, when it is determined that the plain width exceeds the upper limit value and exceeds the threshold range, In the pressing force adjustment step, the pressing force by the second pressure roll is increased, and in the determining step, if it is determined that the plain width is less than the lower limit value and exceeds the threshold range, the pressing force adjustment step is performed. There is provided a method for manufacturing a film structure according to any one of the first to third aspects, wherein in the step, the pressing force by the second pressure roll is reduced.
本発明の第5態様によれば、前記エッジ検出工程において、前記第2硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第2硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、前記判定工程において、前記第2硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第2硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、を予め設定された閾値範囲内にあるかどうかをそれぞれ判定する、第1態様から第4態様のいずれか1つに記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, in the edge detection step, the positions of one widthwise end and the other widthwise end of the second cured film are set as the positions of the widthwise ends of the second cured film. and in the determination step, a plain width from the one end in the width direction of the second cured film to one end in the width direction of the film, and a width of the film from the other end in the width direction of the second cured film. Provided is a method for manufacturing a film structure according to any one of the first to fourth aspects, in which it is determined whether the plain width from the other end in the direction is within a preset threshold range. do.
本発明の第6態様によれば、前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力として、前記第2加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、第5態様に記載のフィルム構造体の製造方法を提供する。 According to the sixth aspect of the present invention, in the pressurizing force adjustment step, the pressurizing force on one axial side and the other axial side of the second pressurizing roll are independently set as the pressurizing force by the second pressurizing roll. A method for producing a film structure according to the fifth aspect is provided.
本発明の第7態様によれば、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、表面に転写形状を有する第1転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第1転写ロールに加圧する第1加圧ロールと、前記第1加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化手段と、前記第1転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第2転写ロールと、紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第2転写ロールに加圧する第2加圧ロールと、前記第2加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化手段と、前記第2硬化膜の幅方向端部の位置を検出するエッジ検出部と、前記第2加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第2硬化膜の前記幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御する、フィルム構造体の製造装置を提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film, the first transfer roll having a transfer shape on the surface, and the ultraviolet rays a first pressure roll that presses the surface of the film coated with a transfer material containing a cured resin against the first transfer roll; and a first curing process by curing the transfer material being pressed by the first pressure roll. a first curing means for forming a film; a second transfer roll disposed downstream of the first transfer roll and having a transfer shape on its surface; and a back surface of the film coated with a transfer material containing an ultraviolet curable resin. a second pressure roll for applying pressure to the second transfer roll; a second curing means for curing the transfer material being pressed by the second pressure roll to form a second cured film; An edge detection unit that detects the position of the widthwise end of the cured film, a pressure variable mechanism that varies the pressure applied by the second pressure roll, and a control unit, the control unit configured to detect the edge of the cured film. When the plain width from the widthwise end of the second cured film to the widthwise end of one side of the film detected by the detection unit exceeds a preset threshold range, the plain width is within the threshold range. Provided is an apparatus for manufacturing a film structure, which controls the pressure variable mechanism so that the variable pressure mechanism is within the range of the present invention.
本発明の第8態様によれば、前記制御部は、前記無地幅が前記閾値範囲を超えるとき、前記無地幅において前記閾値範囲を超えたズレ幅に基づいて、前記第2加圧ロールによる加圧力を決定する、第7態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, when the plain width exceeds the threshold range, the control unit applies pressure by the second pressure roll based on the deviation width in the plain width that exceeds the threshold range. There is provided an apparatus for manufacturing a film structure according to the seventh aspect, which determines the pressure.
本発明の第9態様によれば、前記第2転写ロールは、前記フィルムに対する相対位置を調整可能に設けられる、第7態様又は第8態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for manufacturing a film structure according to the seventh aspect or the eighth aspect, in which the second transfer roll is provided so that its relative position with respect to the film can be adjusted.
本発明の第10態様によれば、前記閾値範囲は、上限値と下限値とを含み、前記制御部は、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第2加圧ロールによる加圧力を増大させ、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第2加圧ロールによる加圧力を減少させる、第7態様から第9態様のいずれか1つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to the tenth aspect of the present invention, the threshold range includes an upper limit value and a lower limit value, and when the plain width exceeds the upper limit value and exceeds the threshold range, the control unit controls the pressing force to be changed. The mechanism increases the pressing force by the second pressure roll, and when the plain width falls below the lower limit and exceeds the threshold range, the variable pressure mechanism increases the pressing force by the second pressure roll. Provided is an apparatus for manufacturing a film structure according to any one of the seventh to ninth aspects, which reduces the number of particles.
本発明の第11態様によれば、前記エッジ検出部は、前記第2硬化膜の前記幅方向端部の位置として、前記第2硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、前記制御部は、前記第2硬化膜の前記幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第2硬化膜の前記幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、をそれぞれ、予め設定された閾値範囲内に収めるように前記加圧力可変機構を制御する、第7態様から第10態様のいずれか1つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the edge detection section determines the positions of one widthwise end and the other widthwise end of the second cured film as the positions of the widthwise ends of the second cured film. and the control unit detects a plain width from the one end in the width direction of the second cured film to one end in the width direction of the film, and a width of the film from the other end in the width direction of the second cured film. The film structure according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the variable pressure mechanism is controlled so that the plain width to the other end in the direction falls within a preset threshold range, respectively. Provides body manufacturing equipment.
本発明の第12態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記第2加圧ロールによる加圧力として、前記第2加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、第11態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to the twelfth aspect of the present invention, the variable pressure mechanism independently adjusts the pressure on one axial side and the other axial side of the second pressure roll as the pressure applied by the second pressure roll. An apparatus for producing a film structure according to the eleventh aspect is provided.
本発明の第13態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記第2加圧ロールから軸方向外側に延びる軸部と、前記軸部を保持する軸受け部と、前記第2加圧ロールを前記第2転写ロールに対して相対的に移動させるように前記軸受け部を駆動させる駆動部と、を有する、第7態様から第12態様のいずれか1つに記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to the thirteenth aspect of the present invention, the pressure variable mechanism includes a shaft portion extending axially outward from the second pressure roll, a bearing portion holding the shaft portion, and a shaft portion extending from the second pressure roll. A device for producing a film structure according to any one of the seventh to twelfth aspects, comprising a drive unit that drives the bearing unit to move the bearing unit relative to the second transfer roll. provide.
本発明の第14態様によれば、前記加圧力可変機構は、前記軸受け部の移動を案内するガイドを備える、第13態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the film structure manufacturing apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the variable pressing force mechanism includes a guide that guides movement of the bearing part.
本発明の第15態様によれば、前記駆動部は、前記第2転写ロールの軸線と前記第2加圧ロールの軸線とが並ぶ方向に沿って、前記軸受け部を移動させるシリンダを有する、第13態様又は第14態様に記載のフィルム構造体の製造装置を提供する。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the drive unit includes a cylinder that moves the bearing unit along a direction in which the axis of the second transfer roll and the axis of the second pressure roll are lined up. An apparatus for manufacturing a film structure according to the thirteenth aspect or the fourteenth aspect is provided.
(実施の形態)
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
(Embodiment)
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
まず、図1~図3Bを用いて本実施の形態のフィルム構造体の製造装置D1の構成を説明する。図1は、本実施の形態のフィルム構造体の製造装置D1の概略斜視図である。図2は、加圧力可変機構50を示す概略斜視図である。図3A及び図3Bは、第2転写ロール42の移動方向を示す模式図である。
First, the configuration of the film structure manufacturing apparatus D1 of this embodiment will be explained using FIGS. 1 to 3B. FIG. 1 is a schematic perspective view of a film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic perspective view showing the pressurizing
本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1は、連続走行するフィルム(フィルム基材)1の両面に転写材料31,32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る。フィルム1の両面には硬化膜91,92が形成される。転写材料31,32は、硬化膜91,92の材料である。本実施の形態では、転写材料31,32は、紫外線硬化樹脂を含む。
The film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment is an apparatus that manufactures a film structure in which
図1に示すように、製造装置D1は、ダイユニット21,22と、コーティングロール11,12と、転写ロール41,42と、加圧ロール51,52と、硬化手段61,62と、離型ロール71,72と、エッジ検出部100とを備える。さらに、図2に示すように、製造装置D1は、加圧力可変機構50と、制御部C1とを備える。
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus D1 includes die
ダイユニット21,22は、それぞれ、転写材料31,32をフィルム1に塗布するユニットである。第1ダイユニット21は第1転写材料31をフィルム1の表面に塗布し、第2ダイユニット22は第2転写材料32をフィルム1の裏面に塗布する。
The
コーティングロール11,12は、それぞれ、ダイユニット21,22との間でフィルム1を挟んで、転写材料31,32をフィルム1にコーティング(塗布)するためのローラである。第1コーティングロール11は第1ダイユニット21との間でフィルム1を挟み、第2コーティングロール12は第2ダイユニット22との間でフィルム1を挟む。
The coating rolls 11 and 12 are rollers for coating the
転写ロール41,42は、それぞれ、転写材料31,32に転写形状81,82を転写するローラ(ロール型)である。第1転写ロール41及び第2転写ロール42には、表面(円筒外周面)において転写形状(微細形状)81,82が形成される。第1転写ロール41は第1転写材料31に転写形状81を転写し、第2転写ロール42は第2転写材料32に転写形状82を転写する。
The transfer rolls 41 and 42 are rollers (roll type) that transfer the transfer shapes 81 and 82 onto the
第1転写ロール41は第1ダイユニット21及び第1コーティングロール11の下流側に配置され、第2転写ロール42はダイユニット22及びコーティングロール12の下流側に配置される。第2転写ロール42は、第1転写ロール41よりも下流側に配置される。
The
図3A及び図3Bに示すように、第2転写ロール42は、フィルム1(図1)に対する相対位置を調整可能に設けられる。図3Aに示すように、第2転写ロール42は、例えば、軸線方向(幅方向)に移動可能に設けられる。図3Bに示すように、第2転写ロール42は、例えば、第2転写ロール42の軸線を傾斜させる方向に移動可能に設けられる。なお、図示を省略しているが、製造装置D1には、第2転写ロール42を移動させる移動部(駆動部)が設けられる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
図1に示すように、加圧ロール51,52は、それぞれ、転写材料31,32が塗布されたフィルム1を転写ロール41,42に加圧するローラである。第1加圧ロール51は、第1転写材料31が塗布されたフィルム1の表面(第1主面)を第1転写ロール41に加圧する。第2加圧ロール52は、第2転写材料32が塗布されたフィルム1の裏面(第2主面)を第2転写ロール42に加圧する。
As shown in FIG. 1, the pressure rolls 51 and 52 are rollers that press the
転写材料31,32の充填性を向上させるために、第1加圧ロール51及び第2加圧ロール52は、例えば弾力性のあるウレタンゴム等の弾性体であってもよい。
In order to improve the filling properties of the
第1加圧ロール51は第1転写ロール41に対して外周面が対向するように設けられ、第2加圧ロール52は第2転写ロール42に対して外周面が対向するように設けられる。
The
硬化手段61,62は、それぞれ、転写材料31,32を硬化させる手段である。本実施の形態では、硬化手段61,62は、それぞれ、転写材料31,32に対して紫外線(UV光)を照射するUV照射部(UV光源)である。第1硬化手段61は、第1加圧ロール51によって加圧されている第1転写材料31を紫外線によって硬化させて第1硬化膜91を形成する。第2硬化手段62は、第2加圧ロール52によって加圧されている第2転写材料32を紫外線によって硬化させて第2硬化膜92を形成する。
The curing means 61 and 62 are means for curing the
離型ロール71,72は、それぞれ、転写ロール41,42から硬化膜91,92を離すローラである。第1離型ロール71は第1転写ロール41から第1硬化膜91を離し、第2離型ロール72は第2転写ロール42から第2硬化膜92を離す。
The release rolls 71 and 72 are rollers that release the cured
なお、第1加圧ロール51の上流側及び第2離型ロール72の下流側には、フィルム1に一定の張力を印加させる構成を有している(図示略)。また、本実施の形態では、フィルム1の搬送速度は、第1転写ロール41及び第2転写ロール42を駆動するモータで制御され、その他のロールは従動する構成となっている。
Note that the upstream side of the
エッジ検出部100は、第2硬化膜92の幅方向端部の位置を検出する部材である。本実施の形態では、エッジ検出部100は、第2硬化膜92の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。
The
さらに、エッジ検出部100は、第2硬化膜92及びフィルム1の幅方向端部の位置を捉えて、第2硬化膜92とフィルム1との間の幅として、図4に示す「無地幅」W3,W4を測定する。エッジ検出部100は、例えば、第2硬化膜92の端部近傍を数10mm角の広範囲で監視する。エッジ検出部100は、フィルム1の裏面側に設けられる。エッジ検出部100は、例えば、画像認識機能を備えたカメラであってもよい。
Furthermore, the
ここで、図4を用いて、無地幅W3,W4について説明する。図4は本発明の実施の形態におけるフィルム1及び第2硬化膜92の幅寸法を示す平面図である。
Here, the blank widths W3 and W4 will be explained using FIG. 4. FIG. 4 is a plan view showing the width dimensions of the
図4に示すように、フィルム1において第2硬化膜92が形成されていない無地部93,94が、幅方向一端部及び幅方向他端部(紙面右側及び紙面左側)に形成される。無地幅W3,W4は、フィルム1の両端の幅寸法であるフィルム幅(原反幅)W1から第2硬化膜92の両端の幅寸法である転写幅W2を差し引いた片側の幅寸法である。すなわち、無地幅(第1無地幅)W3は、第2硬化膜92の幅方向一端部からフィルム1の幅方向一端部までの無地部(第1無地部)93の幅である。無地幅(第2無地幅)W4は、第2硬化膜92の幅方向他端部からフィルム1の幅方向他端部までの無地部(第2無地部)94の幅である。本実施の形態では、無地幅W3及び無地幅W4は、同じ値に設定される。
As shown in FIG. 4,
加圧力可変機構50(図2)は、第2加圧ロール52による加圧力を可変とする機構である。本実施の形態では、加圧力可変機構50は、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
The pressure variable mechanism 50 (FIG. 2) is a mechanism that makes the pressure applied by the
本実施の形態では、加圧力可変機構50は、軸部53と、軸受け部54と、ロードセル55と、駆動部56と、ガイド57とを有する。本実施の形態では、加圧力可変機構50は、第2加圧ロール52の幅方向両端部において独立して設けられる。これにより、加圧力可変機構50は、左右独立して制御部C1によって制御される。
In this embodiment, the variable
軸部53は、第2加圧ロール52から軸方向外側に延びる部材である。軸部53は、例えば、第2加圧ロール52の両端にねじで連結された棒状部材である。軸受け部54は、軸部53を保持する部材である。具体的には、軸受け部54は、軸部53を回転可能に保持する部材である。軸受け部54は、軸部53の先端部をクランプして自由に回転させる。ロードセル55は、軸受け部54への加圧方向(X1)における加圧力を検知する部材である。ロードセル55は、軸受け部54の加圧される面の加圧力を検知する。
The
駆動部56は、軸受け部54を駆動させる部材である。駆動部56は、軸受け部54を前後方向X1に移動させる。これにより、駆動部56は、第2加圧ロール52を第2転写ロール42に対して相対的に前後方向X2に移動させる。駆動部56は、前後方向に沿って、軸受け部54を移動させる。駆動部56は、ロードセル55の中心を押し込む位置に連結される。駆動部56は、例えばシリンダ(エアシリンダ)である。ここで、前後方向とは、第2転写ロール42の軸線と第2加圧ロール52の軸線とが並ぶ方向である。
The
ガイド(摺動部)57は、軸受け部54の移動を案内する部材である。ガイド57は、例えば、前後方向に延びる板状部材である。ガイド57は、第2加圧ロール52の軸線と第2転写ロール42の軸線とを通る面に平行な方向に、軸受け部54をスライドさせる。ガイド57は、軸受け部54の下方に設けられる。
The guide (sliding part) 57 is a member that guides the movement of the bearing
制御部C1は、製造装置D1の各構成部材の運転を制御する部材である。制御部C1は、例えば、マイクロコンピュータ等である。制御部C1は、加圧力可変機構50を制御することで、第2加圧ロール52による加圧力を制御することができる。制御部C1は、第2加圧ロール52による加圧力を変化させることで、第2硬化膜92の幅、すなわち無地幅W3,W4を変化させることができる。
The control unit C1 is a member that controls the operation of each component of the manufacturing apparatus D1. The control unit C1 is, for example, a microcomputer. The control unit C1 can control the pressure applied by the
次に、フィルム構造体の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the film structure will be explained.
まず、フィルム1が製造装置D1の上流側から搬送される。フィルム1はコーティングロール11とダイユニット21との間に挟まれる。このとき、ダイユニット21は、フィルム1の片側の面(第1主面)に転写材料31を塗布する(第1塗布工程)。
First, the
次に、フィルム1は、転写材料31が第1転写ロール41側に配置されるように、第1転写ロール41と第1加圧ロール51との間に挟まれる。第1加圧ロール51は、フィルム1を第1転写ロール41に加圧することで、転写形状81に転写材料31を充填する(第1転写工程)。
Next, the
次に、第1硬化工程ST10を行う。具体的には、フィルム1の表面に塗布された第1転写材料31を、第1加圧ロール51によって第1転写ロール41に加圧しながら第1硬化手段61によって硬化させる。言い換えると、第1硬化手段61が、第1転写ロール41に充填された第1転写材料31を硬化させつつフィルム1に接着する。これによって、第1転写材料31は、第1転写形状81が転写された状態で硬化した第1硬化膜91となる。
Next, a first curing step ST10 is performed. Specifically, the
次に、第1離型ロール71が、第1硬化膜91が硬化されたフィルム1を、第1転写ロール41から離す(第1離型工程)。
Next, the
次に、フィルム1は、第2コーティングロール12と第2ダイユニット22との間に挟まれる。このとき、第2ダイユニット22は、フィルム1の他方の面(第2主面)、すなわち第1硬化膜91を有しない面に第2転写材料32を塗布する(第2塗布工程)。
Next, the
次に、フィルム1は、第2転写材料32が第2転写ロール42側に配置されるように、第2転写ロール42と第2加圧ロール52との間に挟まれる。第2加圧ロール52は、フィルム1を第2転写ロール42に加圧することで、第2転写形状82に第2転写材料32を充填する(第2転写工程)。
Next, the
次に、第2硬化工程ST20を行う。具体的には、フィルム1の裏面に塗布された第2転写材料32を、第2加圧ロール52によって第2転写ロール42に加圧しながら第2硬化手段62によって硬化させる。言い換えると、第2硬化手段62が、第2転写ロール42に充填された第2転写材料32を硬化させつつフィルム1に接着する。これによって、第2転写材料32は、第2転写形状82が転写された状態で硬化した第2硬化膜92となる。
Next, a second curing step ST20 is performed. Specifically, the
次に、第2離型ロール72が、第2硬化膜92が硬化されたフィルム1を、第2転写ロール42から離型させる(第2離型工程)。
Next, the
次に、相対位置検出工程ST30を行う。相対位置検出工程ST30において、第1硬化膜91に対する第2硬化膜92の相対位置を検出する。具体的には、相対位置検出工程ST30において、フィルム1の幅方向において、第1硬化膜91と第2硬化膜92との相対位置ズレ量を検出する。
Next, a relative position detection step ST30 is performed. In the relative position detection step ST30, the relative position of the second cured
次に、位置調整工程ST40を行う。位置調整工程ST40において、第2転写ロール42を移動させることによって、相対位置検出工程ST30によって検出された当該相対位置を、相対位置ズレ量を減らすように調整する。
Next, a position adjustment step ST40 is performed. In the position adjustment step ST40, the
次に、エッジ検出工程ST50を行う。エッジ検出工程ST50において、第2硬化膜92の幅方向端部の位置を検出する。本実施の形態では、エッジ検出工程ST50において、第2硬化膜92の幅方向端部の位置として、第2硬化膜92の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。同時に、フィルム1の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。これにより、フィルム1の幅方向端部と第2硬化膜92の幅方向端部との差分を算出して、無地幅W3,W4を検出する。
Next, an edge detection step ST50 is performed. In the edge detection step ST50, the position of the widthwise end portion of the second cured
次に、判定工程ST60を行う。判定工程ST60において、エッジ検出工程ST50によって検出された無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2内にあるかどうかを判定する。本実施の形態では、判定工程ST60において、無地幅W3と無地幅W4とを予め設定された閾値範囲A1,A2内にあるかどうかをそれぞれ判定する。すなわち、無地幅W3がW5以上W6以下であるかどうかと、無地幅W4がW7以上W8以下であるかどうかとをそれぞれ判定する。 Next, a determination step ST60 is performed. In the determination step ST60, it is determined whether the plain widths W3, W4 detected in the edge detection step ST50 are within the threshold ranges A1, A2. In the present embodiment, in the determination step ST60, it is determined whether the blank width W3 and the blank width W4 are within preset threshold ranges A1 and A2, respectively. That is, it is determined whether the plain width W3 is greater than or equal to W5 and less than or equal to W6, and whether the plain width W4 is greater than or equal to W7 and less than or equal to W8, respectively.
ここで、閾値範囲A1,A2は、予め設定される許容可能な無地幅W3,W4の範囲である。閾値範囲A1,A2は、上限値(上限無地幅)W6,W8と、下限値(下限無地幅)W5,W7とを含む。図4の破線で示すように、閾値範囲A1,A2の最大値が上限値W6,W8であって、閾値範囲A1,A2の最小値が下限値W5,W7である。本実施の形態では、上限値(第1上限値)W6及び上限値(第2上限値)W8は同じ値に設定され、下限値(第1下限値)W5及び下限値(第2下限値)W7は同じ値に設定される。 Here, the threshold ranges A1 and A2 are preset ranges of allowable blank widths W3 and W4. The threshold ranges A1 and A2 include upper limit values (upper limit plain width) W6 and W8 and lower limit values (lower limit plain width) W5 and W7. As shown by the broken line in FIG. 4, the maximum values of the threshold ranges A1 and A2 are the upper limit values W6 and W8, and the minimum values of the threshold ranges A1 and A2 are the lower limit values W5 and W7. In this embodiment, the upper limit value (first upper limit value) W6 and the upper limit value (second upper limit value) W8 are set to the same value, and the lower limit value (first lower limit value) W5 and the lower limit value (second lower limit value) W7 is set to the same value.
次に算出工程ST70を行う。具体的には、判定工程ST60において無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、無地幅W3,W4において閾値範囲A1,A2を超えたズレ幅に基づいて、加圧力調整工程ST80で用いる第2加圧ロール52による加圧力を算出する。
Next, a calculation step ST70 is performed. Specifically, when it is determined in the determination step ST60 that the plain widths W3 and W4 exceed the threshold ranges A1 and A2, the pressing force is determined based on the deviation width that exceeds the threshold ranges A1 and A2 in the plain widths W3 and W4. The pressing force by the
具体的には、第2加圧ロール52による加圧力は、第2硬化膜92の幅方向端部の増減と第2加圧ロール52による加圧力の増減との相関関係を用いて、当該ズレ幅から算出される。ここで、相関関係とは、例えば、第2加圧ロール52による加圧力を増加させるにつれて無地幅W3,W4が小さくなり、第2加圧ロール52による加圧力を減少させるにつれて無地幅W3,W4が大きくなるような関係である。
Specifically, the pressure applied by the
制御部C1は、無地幅W3と無地幅W4とを、それぞれ、予め設定された閾値範囲A1,A2内に収めるように加圧力可変機構50を制御する。すなわち、制御部C1は、無地幅W3がW5以上W6以下で、無地幅W4がW7以上W8以下になるように、加圧力可変機構50を制御する。
The control unit C1 controls the pressurizing
次に、加圧力調整工程ST80を行う。加圧力調整工程ST80では、判定工程ST60において無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2内に収まるように第2加圧ロール52による加圧力を調整する。第2加圧ロール52による加圧力の調整は、制御部C1が加圧力可変機構50を制御することによって行われる。
Next, a pressing force adjustment step ST80 is performed. In the pressurizing force adjustment step ST80, if it is determined that the plain widths W3, W4 exceed the threshold ranges A1, A2 in the determination step ST60, a second pressurization is applied so that the plain widths W3, W4 fall within the threshold ranges A1, A2. The pressure applied by the
判定工程ST60において、無地幅W3,W4が上限値W6,W8を上回って閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力を増大させる。判定工程ST60において、無地幅W3,W4が下限値W5,W7を下回って閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力を減少させる。第2加圧ロール52による加圧力の増減は、制御部C1が加圧力可変機構50を制御することによって行われる。
In the determination step ST60, if it is determined that the plain widths W3, W4 exceed the upper limit values W6, W8 and exceed the threshold ranges A1, A2, the pressing force by the
本実施の形態では、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力として、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。具体的には、制御部C1が、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側において独立して設けられた加圧力可変機構50によって、それぞれの加圧力を独立して調整する。
In the present embodiment, in the pressurizing force adjustment step ST80, as the pressurizing force by the second pressurizing
以上のような工程を行って、フィルム構造体を製造する。 A film structure is manufactured by performing the steps described above.
次に、フィルム1の両面に第1硬化膜91及び第2硬化膜92を転写する基本動作について詳細に説明する。
Next, the basic operation of transferring the first cured
図1に示す矢印Aの方向から巻き出されたフィルム1の片側の面(表面)に第1ダイユニット21によって第1転写材料31が塗布された後、第1加圧ロール51と所定の速度で回転している第1転写ロール41との間を加圧されながら通過する。その際、第1転写ロール41の表面に充填された第1転写材料31は、第1硬化手段61から照射された紫外線によって硬化しつつ、フィルム1の片側の面に第1転写ロール41の第1転写形状81が転写され第1硬化膜91が形成される。
After the
その後、フィルム1は第1転写ロール41の下流側の所定の位置に近接して配置された第1離型ロール71に他方の面を当接させながら通過する。その際、第1転写ロール41及び第2加圧ロール52の間に作用する張力と、第1離型ロール71がフィルム1を他方の面(裏面)から押し込む力とにより、第1硬化膜91が第1転写ロール41から離れる。
Thereafter, the
フィルム1は、第2加圧ロール52に巻かれた状態のまま、その直下でフィルム1の他方の面に第2ダイユニット22によって、第2転写材料32が塗布される。その後、フィルム1は、第2加圧ロール52と、所定の速度で回転している第2転写ロール42との間を加圧されながら通過する。その際、第2転写ロール42の表面に充填された第2転写材料32は第2硬化手段62から照射された紫外線によって硬化しつつ、フィルム1の他方の面に第2転写ロール42の第2転写形状82が転写され第2硬化膜92が形成される。
The
また、このとき同時に、位置調整工程ST40にて、第1転写形状81が片側の面に形成された第1硬化膜91と、第2硬化膜92との相対位置が一致するように、第2転写ロール42は例えば幅方向や上下方向等へのアライメント動作(図3A及び図3B)も行う。その移動量は、相対位置検出工程ST30によって製造装置D1の下流側に設置されたカメラ(図示せず)から検出された相対位置ズレ量から算出される。
At the same time, in a position adjustment step ST40, a second cured
その後、フィルム1は、第2転写ロール42の下流側の所定の位置に近接して配置された第2離型ロール72に片側の面(表面)を当接させながら通過する。その際、第2転写ロール42と下流側に設けられたテンションロール(図示せず)との間に作用する張力と、第2離型ロール72がフィルム1を片側の面から押し込む力とにより、第2硬化膜92が第2転写ロール42から離型し、矢印Bの方向へ搬送される。
Thereafter, the
次に、第2加圧ロール52の基本動作について図2を用いて詳細に説明する。
Next, the basic operation of the
第2加圧ロール52による加圧力を増加させるときは、まず駆動部(エアシリンダ)56に所定の空気圧を与える。このことで、図2の矢印に示す方向に軸受け部54が押圧され、軸受け部54がガイド57を案内にして前進する。すると、第2加圧ロール52、軸部53、及び軸受け部54が一体となって第2転写ロール42に接触し、第2転写ロール42が押圧される。
When increasing the pressure applied by the
第2加圧ロール52による加圧力を減少させるときは、上記とは逆に、駆動部(エアシリンダ)56の空気圧を下げれば良い。このことで、軸受け部54がガイド57を案内にして後退し、第2転写ロール42への押圧が小さくなる。
When reducing the pressure applied by the
上記加圧力の変動は、第2加圧ロール52の両側のそれぞれで独立して行うことができる。そのため、第2加圧ロール52の軸線及び第2転写ロール42の軸線は、上下方向では同一面上に存在するが、上から見たとき平行でない状態が存在する。
The above-mentioned variation in the pressure force can be performed independently on each side of the
次に、エッジ検出部100及び第2加圧ロール52を用いた加圧力調整の基本動作について図5を用いて説明する 。図5は、第2加圧ロール52の制御のフローチャートである。
Next, the basic operation of pressure adjustment using the
まず、両面インプリント開始後、エッジ検出工程ST50において、エッジ検出部100を用いて無地幅W3,W4を測定する。
First, after starting double-sided imprinting, in an edge detection step ST50, plain widths W3 and W4 are measured using the
次に、無地幅の測定値W3,W4が予め設定した閾値範囲(許容範囲)A1,A2に入るかどうかを判定する。具体的には、無地幅の測定値W3がW5以上W6以下であるかどうかと、無地幅の測定値W4がW7以上W8以下であるかどうかとを判定する。 Next, it is determined whether the measured values W3 and W4 of the plain width fall within preset threshold ranges (tolerable ranges) A1 and A2. Specifically, it is determined whether the measured value W3 of the plain width is greater than or equal to W5 and less than or equal to W6, and whether the measured value W4 of the plain width is greater than or equal to W7 and less than or equal to W8.
無地幅の測定値W3,W4が閾値範囲A1,A2に入る場合、加圧力の調整を行わず、第2加圧ロール52の加圧力は維持される。無地幅の測定値W3,W4が閾値範囲A1,A2を外れる場合、加圧力の調整が働く仕組みになっている。例えば、無地幅の測定値W3,W4が下限値W5,W7より小さい場合は加圧力を減少させる方向に、無地幅の測定値W3,W4が上限値W6,W8より大きい場合は加圧力を増加させていく方向に、第2加圧ロール52が制御される。
When the measured values W3 and W4 of the plain width fall within the threshold ranges A1 and A2, the pressure force of the
加圧力の調整が行われる場合、まず、無地幅の測定値W3,W4と閾値範囲A1,A2との差分を算出する。具体的には、無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2の下限値W5,W7よりも小さいとき、無地幅W3,W4と下限値W5,W7との差分(W5-W3、W7-W4)を算出する。無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2の上限値W6,W8よりも大きいとき、無地幅W3,W4と上限値W6,W8との差分(W3-W6、W4-W8)を算出する。 When adjusting the pressing force, first, the difference between the measured values W3, W4 of the plain width and the threshold ranges A1, A2 is calculated. Specifically, when the plain widths W3, W4 are smaller than the lower limits W5, W7 of the threshold ranges A1, A2, the difference between the plain widths W3, W4 and the lower limits W5, W7 (W5-W3, W7-W4). Calculate. When the plain widths W3, W4 are larger than the upper limits W6, W8 of the threshold ranges A1, A2, the differences (W3-W6, W4-W8) between the plain widths W3, W4 and the upper limits W6, W8 are calculated.
次に、無地幅の測定値W3,W4と閾値範囲A1,A2との差分に相当する加圧力(加圧調整力)F0を算出する。本実施の形態では、加圧力別の無地幅W3,W4の結果が予め測定される。当該結果を用いて、例えば、無地幅W3,W4を幅1mm増減させるための加圧力F1が予め算出される。加圧力F0は、加圧力F1を無地幅の測定値W3,W4と閾値範囲A1,A2との差分に乗じて算出される。 Next, a pressing force (pressure adjustment force) F0 corresponding to the difference between the measured values W3, W4 of the plain width and the threshold ranges A1, A2 is calculated. In this embodiment, the results of the blank widths W3 and W4 for each pressing force are measured in advance. Using the result, for example, the pressing force F1 for increasing or decreasing the plain widths W3 and W4 by 1 mm is calculated in advance. The pressing force F0 is calculated by multiplying the pressing force F1 by the difference between the measured values W3, W4 of the plain width and the threshold ranges A1, A2.
次に、算出された加圧力F0をロードセル55の設定値に置換することで、加圧力を制御する空気圧が変更される。これにより、第2加圧ロール52におけるニップ部の加圧力が変更され、第2硬化膜92の幅方向端部(エッジ)が移動する。
Next, by replacing the calculated pressing force F0 with the set value of the
次に、無地幅の測定値W3,W4が予め設定した閾値範囲A1,A2に入るかどうかを再判定する。無地幅の測定値W3,W4が閾値範囲A1,A2に入る場合、加圧力の再調整を行わず、修正後の第2加圧ロール52の加圧力は維持される。無地幅の測定値W3,W4が閾値範囲A1,A2を外れる場合は、無地幅の測定値W3,W4が閾値範囲A1,A2に入ると判定されるまで、以上のような動作を繰り返し行う。これにより、無地幅W3,W4が上限値W6,W8及び下限値W5,W7の範囲を維持できるようになる。
Next, it is determined again whether the measured values W3 and W4 of the plain width fall within the preset threshold ranges A1 and A2. When the measured values W3 and W4 of the plain width fall within the threshold ranges A1 and A2, the pressure force is not readjusted, and the corrected pressure force of the
次に、本実施の形態における第1の特徴について説明する。本実施の形態の第1の特徴は、第2硬化膜92の一方の無地幅W3,W4の変動を第2加圧ロール52の一方の加圧力で制御することである。
Next, the first feature of this embodiment will be explained. The first feature of this embodiment is that the variation in one plain width W3, W4 of the second cured
一般的なUVロールトゥロールインプリント方式では硬化膜の無地幅は、主に、供給される転写材料の塗布量及び粘度と、加圧ロール全体の加圧力とで決定され、かつ両端で均等に変化するのが通常である。 In the general UV roll-to-roll imprinting method, the plain width of the cured film is mainly determined by the applied amount and viscosity of the transfer material supplied and the pressing force of the entire pressure roll, and is evenly distributed at both ends. It is normal for it to change.
塗布量で制御する場合、ダイユニットのノズル先端の開口部を部分的に変形させる手法等が考えられる。しかし、この場合、ダイユニットの構成が複雑になり設備コストが上がるだけでなく、ダイユニット内部の流動が安定するまでの時間がかかるので、調整時の応答性が低いという欠点がある。また、転写材料の粘度で調整する場合、部分的に粘度を調整する添加剤を噴霧する手法等が考えられる。しかし、硬化膜の品質に直結するため、添加剤の選定は容易ではない。 When controlling by coating amount, a method of partially deforming the opening at the tip of the nozzle of the die unit can be considered. However, in this case, not only does the structure of the die unit become complicated and the equipment cost increases, but also it takes time for the flow inside the die unit to stabilize, so there is a drawback that the responsiveness during adjustment is low. Further, when adjusting the viscosity of the transfer material, a method such as spraying an additive that partially adjusts the viscosity may be considered. However, selection of additives is not easy because it is directly linked to the quality of the cured film.
一方、本実施の形態の第2加圧ロール52を片側ずつ加圧する手法を用いることで、導入が容易になり応答性も早くなる。つまり、図2に示すような構成にすることで第2加圧ロール52の両端を分割して前後させる機構の低コスト化が容易になるだけでなく、瞬時に動作する空気圧でニップ部の第2転写材料32の流動のみ変化させるため応答性が早くなる。
On the other hand, by using the method of applying pressure to the
かかる構成によれば第2硬化膜92の一方の無地幅W3,W4の変動を容易にかつ素早く制御できるので、設備の低コスト化や品質ロス削減が可能になる。
According to such a configuration, fluctuations in one of the plain widths W3 and W4 of the second cured
次に、本実施の形態における第2の特徴について説明する。本実施の形態の第2特徴は、第2硬化膜92の無地幅W3,W4の変動を監視するエッジ検出部100を備えたことである。
Next, the second feature of this embodiment will be explained. A second feature of this embodiment is that it includes an
前述のように一般的なUVロールトゥロールインプリント方式では硬化膜の無地幅は両端で均等に変化するのが常である。しかしながら、本発明の実施の形態では、図3A及び図3Bに示すように、第2転写ロール42が第2加圧ロール52の軸線方向に対して傾斜したり、平行移動する位置補正動作を行っている。このため、第2加圧ロール52の回転振れが加わるとニップ部の液だまりが片側に移動しやすくなる。さらに、第2転写ロール42と直前の第2コーティングロール12との距離が変化することで、フィルム1の両端にかかるテンションが不安定になりやすい。この結果、無地幅W3,W4の変動は予測困難となり得る。
As mentioned above, in the general UV roll-to-roll imprint method, the plain width of the cured film usually changes uniformly at both ends. However, in the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, a position correction operation is performed in which the
しかしながら、本実施の形態のエッジ検出部100を備えることで、無地幅W3,W4の変動を常時監視することができる。このため、前述の第2加圧ロール52の分割制御と組み合わせることで、第2硬化膜92の品質を大幅に改善できる。
However, by providing the
かかる構成によれば、第2硬化膜92の変動を瞬時に捉えて装置の制御系にフィードバックできるので大幅な品質ロス削減が可能になる。
According to this configuration, fluctuations in the second cured
本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置D1によれば、以下の効果を奏することができる。 According to the film structure manufacturing method and manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the following effects can be achieved.
本実施の形態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1の両面に転写材料31,32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る。フィルム構造体の製造方法は、第1硬化工程ST10と、第2硬化工程ST20と、エッジ検出工程ST50と、判定工程ST60と、加圧力調整工程ST80とを含む。第1硬化工程ST10は、フィルム1の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料31を、第1加圧ロール51によって第1転写ロール41に加圧しながら第1硬化手段61によって硬化させて第1硬化膜91を形成する工程である。第2硬化工程ST20は、フィルム1の裏面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料32を、第2加圧ロール52によって第2転写ロール42に加圧しながら第2硬化手段62によって硬化させて第2硬化膜92を形成する工程である。エッジ検出工程ST50は、第2硬化膜92の幅方向端部の位置を検出する工程である。判定工程ST60は、エッジ検出工程ST50によって検出された第2硬化膜92の幅方向端部からフィルム1の一方側の幅方向端部までの無地幅W3,W4が、予め設定された閾値範囲A1,A2内にあるかどうかを判定する工程である。加圧力調整工程ST80は、判定工程ST60において無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2内に収まるように第2加圧ロール52による加圧力を調整する工程である。
The method for manufacturing a film structure according to this embodiment is a method for manufacturing a film structure in which
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1は、連続走行するフィルム1の両面に転写材料31,32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る。製造装置D1は、第1転写ロール41と、第1加圧ロール51と、第1硬化手段61と、第2転写ロール42と、第2加圧ロール52と、第2硬化手段62と、エッジ検出部100と、加圧力可変機構50と、制御部C1とを備える。第1転写ロール41は、表面に転写形状81を有する。第1加圧ロール51は、紫外線硬化樹脂を含む転写材料31が塗布されたフィルム1の表面を第1転写ロール41に加圧する。第1硬化手段61は、第1加圧ロール51によって加圧されている転写材料31を硬化させて第1硬化膜91を形成する。第2転写ロール42は、第1転写ロール41よりも下流側に配置され、表面に転写形状82を有する。第2加圧ロール52は、紫外線硬化樹脂を含む転写材料32が塗布されたフィルム1の裏面を第2転写ロール42に加圧する。第2硬化手段62は、第2加圧ロール52によって加圧されている転写材料32を硬化させて第2硬化膜92を形成する。エッジ検出部100は、第2硬化膜92の幅方向端部の位置を検出する。加圧力可変機構50は、第2加圧ロール52による加圧力を可変とする機構である。制御部C1は、検出された第2硬化膜92の幅方向端部からフィルム1の一方側の幅方向端部までの無地幅W3,W4が予め設定された閾値範囲A1,A2を超えるとき無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2内に収まるように加圧力可変機構50を制御する。
Further, the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment is an apparatus that manufactures a film structure in which
この製造方法及び製造装置D1によれば、加圧力調整工程ST80において、加圧力可変機構50によって第2加圧ロール52による加圧力を調整することで、無地幅W3,W4を閾値範囲A1,A2内に収めることができる。このため、裏面の転写幅の変動を抑制できる。
According to this manufacturing method and manufacturing apparatus D1, in the pressurizing force adjustment step ST80, the pressurizing force by the second pressurizing
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、算出工程ST70を含む。算出工程ST70は、判定工程ST60において無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、無地幅W3,W4において閾値範囲A1,A2を超えたズレ幅に基づいて、第2加圧ロール52による加圧力を算出する工程である。
The method for manufacturing a film structure according to the present embodiment also includes a calculation step ST70. In the calculation step ST70, when it is determined in the determination step ST60 that the plain widths W3 and W4 exceed the threshold ranges A1 and A2, a second This is a step of calculating the pressing force by the
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、前記制御部C1は、無地幅W3,W4が閾値範囲A1,A2を超えるとき、無地幅W3,W4において閾値範囲A1,A2を超えたズレ幅に基づいて、第2加圧ロール52による加圧力を決定する。
Furthermore, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, when the plain widths W3 and W4 exceed the threshold ranges A1 and A2, the control unit C1 controls the threshold ranges A1 and A2 for the plain widths W3 and W4. The pressing force by the
この製造方法及び製造装置D1によれば、ズレ幅から、無地幅W3,W4を閾値範囲A1,A2内に収めることができる加圧力を算出することができるため、無地幅W3,W4をより容易に閾値範囲A1,A2内に収めることができる。 According to this manufacturing method and manufacturing apparatus D1, it is possible to calculate the pressing force that allows the plain widths W3, W4 to fall within the threshold ranges A1, A2 from the deviation width, so that the plain widths W3, W4 can be determined more easily. can be kept within the threshold ranges A1 and A2.
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、相対位置検出工程ST30と、位置調整工程ST40とを含む。相対位置検出工程ST30は、第1硬化膜91に対する第2硬化膜92の相対位置を検出する工程である。位置調整工程ST40は、相対位置検出工程ST30によって検出された相対位置を、第2転写ロール42を移動させることによって調整する工程である。
Furthermore, the method for manufacturing a film structure according to the present embodiment includes a relative position detection step ST30 and a position adjustment step ST40. The relative position detection step ST30 is a step of detecting the relative position of the second cured
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、第2転写ロール42は、フィルム1に対する相対位置を調整可能に設けられる。
Further, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この製造方法及び製造装置D1によれば、第1硬化膜91に対する第2硬化膜92の相対位置を調整することができるため、第1硬化膜91と第2硬化膜92との相対位置ズレ量をなくすことができる。この結果、フィルム1の両面の転写品質や硬化膜91,92の相対位置精度を確保しつつ、フィルム1の裏面の転写幅の変動を抑制できる。
According to this manufacturing method and manufacturing apparatus D1, since the relative position of the second cured
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、閾値範囲A1,A2は、上限値W6,W8と、下限値W5,W7とを含む。判定工程ST60において、無地幅W3,W4が上限値W6,W8を上回って閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力を増大させる。判定工程ST60において、無地幅W3,W4が下限値W5,W7を下回って閾値範囲A1,A2を超えると判定された場合、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力を減少させる。
Further, in the method for manufacturing a film structure according to the present embodiment, the threshold ranges A1 and A2 include upper limit values W6 and W8 and lower limit values W5 and W7. In the determination step ST60, if it is determined that the plain widths W3, W4 exceed the upper limit values W6, W8 and exceed the threshold ranges A1, A2, the pressing force by the
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、閾値範囲A1,A2は、上限値W6,W8と、下限値W5,W7とを含む。制御部C1は、無地幅W3,W4が上限値W6,W8を上回って閾値範囲A1,A2を超えるとき、加圧力可変機構50によって、第2加圧ロール52による加圧力を増大させる。制御部C1は、無地幅W3,W4が下限値W6,W8を下回って閾値範囲A1,A2を超えるとき、加圧力可変機構50によって、第2加圧ロール52による加圧力を減少させる。
Furthermore, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the threshold ranges A1 and A2 include upper limit values W6 and W8 and lower limit values W5 and W7. When the plain widths W3, W4 exceed the upper limit values W6, W8 and exceed the threshold ranges A1, A2, the control unit C1 causes the
この製造方法及び製造装置D1によれば、閾値範囲A1,A2の上限値W6,W8及び下限値W5,W7によって、無地幅W3,W4をより容易に閾値範囲A1,A2内に収めることができる。 According to this manufacturing method and manufacturing apparatus D1, the plain widths W3, W4 can be more easily kept within the threshold ranges A1, A2 by the upper limits W6, W8 and the lower limits W5, W7 of the threshold ranges A1, A2. .
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、エッジ検出工程ST50において、第2硬化膜92の幅方向端部の位置として、第2硬化膜92の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。判定工程ST50で、第2硬化膜92の幅方向一端部からフィルム1の幅方向一端部までの無地幅W3と、第2硬化膜92の幅方向他端部からフィルム1の幅方向他端部までの無地幅W4とを予め設定された閾値範囲A1,A2内にあるかどうかをそれぞれ判定する。
In the method for manufacturing a film structure according to the present embodiment, in the edge detection step ST50, the position of the widthwise end of the second cured
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、エッジ検出部100は、第2硬化膜92の幅方向端部の位置として、第2硬化膜92の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出する。制御部C1は、加圧力可変機構50を制御する。制御部C1は、第2硬化膜92の幅方向一端部からフィルム1の幅方向一端部までの無地幅W3と第2硬化膜92の幅方向他端部からフィルム1の幅方向他端部までの無地幅W4とをそれぞれ予め設定された閾値範囲A1,A2内に収めるように制御する。
In the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この製造方法及び製造装置D1によれば、第2硬化膜92の幅方向両端部における無地幅W3,W4を閾値範囲A1,A2内に収めることができる。
According to this manufacturing method and manufacturing apparatus D1, the blank widths W3 and W4 at both ends in the width direction of the second cured
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造方法において、加圧力調整工程ST80において、第2加圧ロール52による加圧力として、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
In addition, in the method for manufacturing a film structure according to the present embodiment, in the pressing force adjustment step ST80, the pressing force by the
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、加圧力可変機構50は、第2加圧ロール52による加圧力として、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する。
Further, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この製造方法によれば、第2加圧ロール52の軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整することで、第2硬化膜92の幅方向両端部における無地幅W3,W4をより容易に閾値範囲A1,A2内に収めることができる。
According to this manufacturing method, by independently adjusting the pressing force on one side in the axial direction and the other side in the axial direction of the
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、加圧力可変機構50は、軸部53と、軸受け部54と、駆動部56とを有する。軸部53は、第2加圧ロール52から軸方向外側に延びる。軸受け部54は、軸部53を保持する。駆動部56は、第2加圧ロール52を第2転写ロール42に対して相対的に移動させるように軸受け部54を駆動させる。
Further, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この構成によれば、加圧力可変機構50によって、無地幅W3,W4をより容易に閾値範囲A1,A2内に収めることができる。
According to this configuration, the variable
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、加圧力可変機構50は、軸受け部54の移動を案内するガイド57を備える。
Further, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この構成によれば、ガイド57によって、より正確に軸受け部54を駆動させることができる。
According to this configuration, the
また、本実施の形態に係るフィルム構造体の製造装置D1において、駆動部56は、第2転写ロール42の軸線と第2加圧ロール52の軸線とが並ぶ方向に沿って、軸受け部54を移動させるシリンダ56を有する。
Further, in the film structure manufacturing apparatus D1 according to the present embodiment, the
この構成によれば、シリンダ56によって、無地幅W3,W4をより容易に閾値範囲A1,A2内に収めることができる。
According to this configuration, the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。前記実施の形態では、エッジ検出部100は、画像認識機能を備えたカメラであるとしたが、これに限定されない。第2硬化膜92の幅方向端部の位置を検出できれば、エッジ検出部100は他の構成であってもよい。エッジ検出部100は、例えば、レーザーセンシング等により第2硬化膜92の端部位置のみを検出してもよい。エッジ検出部100は、フィルム1の端部位置がずれていないと仮定して、フィルム1の端部位置を基準位置とする距離を概算するものでも良い。この場合、搬送系が、フィルム1の端部位置を±0.1mm以内程度に制御できる構成であってもよい。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various other forms. In the embodiment described above, the
また、無地幅W3及び無地幅W4は、同じ値に設定され、上限値W6及び上限値W8は同じ値に設定され、下限値W5及び下限値W7は同じ値に設定されるとしたが、これに限定されない。すなわち、無地幅W3及び無地幅W4は異なっていてもよく、無地幅W3,W4の閾値範囲A1,A2は、幅方向一方側と幅方向他方側とで異なっていてもよい。 In addition, it was assumed that the plain width W3 and the plain width W4 are set to the same value, the upper limit value W6 and the upper limit value W8 are set to the same value, and the lower limit value W5 and the lower limit value W7 are set to the same value. but not limited to. That is, the plain width W3 and the plain width W4 may be different, and the threshold ranges A1 and A2 of the plain widths W3 and W4 may be different on one side in the width direction and on the other side in the width direction.
また、閾値範囲A1,A2は、上限値W6,W8と、下限値W5,W7とを含むとしたが、閾値範囲A1,A2は、1つの数値(閾値)であってもよい。すなわち、上限値W6,W8と下限値W5,W7とが同じ値に設定されてもよい。 Furthermore, although the threshold ranges A1 and A2 include the upper limit values W6 and W8 and the lower limit values W5 and W7, the threshold ranges A1 and A2 may be one numerical value (threshold value). That is, the upper limit values W6, W8 and the lower limit values W5, W7 may be set to the same value.
また、加圧力可変機構50は駆動部56(エアシリンダ)を有するとしたが、加圧力可変機構50によって、第2加圧ロール52による加圧力を可変とすることができれば、これに限定されない。
Further, although the
また、第1硬化膜91及び第2硬化膜92の相対位置ズレ量をカメラによって検出するとしたが、第1硬化膜91及び第2硬化膜92の相対位置ズレ量を検出できれば、他の構成であってもよい。
In addition, although the amount of relative positional deviation between the first cured
また、エッジ検出部100は、第2硬化膜92及びフィルム1の幅方向端部の位置を捉えて、第2硬化膜92とフィルム1との間の幅として、無地幅W3,W4を測定するとしたが、これに限定されない。エッジ検出部100は、第2硬化膜92の幅方向一端部又は幅方向他端部のいずれか一方の位置を検出してもよい。すなわち、エッジ検出部100は、幅方向一端部の無地幅W3又は幅方向他端部の無地幅W4のいずれか一方を検出してもよい。
Furthermore, the
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、実施の形態における要素の組み合わせや順序の変化は、本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although the invention has been fully described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will become apparent to those skilled in the art. It is to be understood that such variations and modifications are included insofar as they do not depart from the scope of the invention as defined by the appended claims. Further, combinations and changes in the order of elements in the embodiments can be realized without departing from the scope and spirit of the present invention.
本発明に係るフィルム構造体の製造方法及び製造装置は、例えばフレキシブルディスプレイ等の微細配線形成の用途にも適用できる。 The method and apparatus for manufacturing a film structure according to the present invention can also be applied, for example, to forming fine wiring in flexible displays and the like.
D1 製造装置
C1 制御部
1 フィルム
2 ダイユニット
3 転写材料
4 転写ロール
5 加圧ロール
6 UV光源
7 離型ロール
8 転写形状
9 硬化膜
10 カメラ
11 第1コーティングロール
12 第2コーティングロール
21 第1ダイユニット
22 第2ダイユニット
31 第1転写材料
32 第2転写材料
41 第1転写ロール
42 第2転写ロール
50 加圧力可変機構
51 第1加圧ロール
52 第2加圧ロール
53 軸部
54 軸受け部
55 ロードセル
56 駆動部
57 ガイド
61 第1硬化手段
62 第2硬化手段
71 第1離型ロール
72 第2離型ロール
81 第1転写形状
82 第2転写形状
91 第1硬化膜
92 第2硬化膜
93,94 無地部
100 エッジ検出部
A1,A2 閾値範囲
W1 フィルム幅
W2 転写幅
W3,W4 無地幅
W5,W7 下限値
W6,W8 上限値
ST10 第1硬化工程
ST20 第2硬化工程
ST30 相対位置検出工程
ST40 位置調整工程
ST50 エッジ検出工程
ST60 判定工程
ST70 算出工程
ST80 加圧力調整工程
D1 Manufacturing device
Claims (11)
フィルムの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第1加圧ロールによって第1転写ロールに加圧しながら第1硬化手段によって硬化させて第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塗布された紫外線硬化樹脂を含む転写材料を、第2加圧ロールによって第2転写ロールに加圧しながら第2硬化手段によって硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化工程と、
前記第2硬化膜の幅方向端部と前記フィルムの幅方向端部との位置を検出し、前記第2硬化膜の幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅を検出するエッジ検出工程と、
前記無地幅が、予め設定された閾値範囲内にあるかどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記無地幅が前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記第2加圧ロールによる加圧力を調整する加圧力調整工程と、
を含み、
前記エッジ検出工程において、
前記第2硬化膜の幅方向端部の位置として、前記第2硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、
前記フィルムの幅方向端部の位置として、前記フィルムの幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、
前記第2硬化膜の幅方向一端部と前記フィルムの幅方向一端部との差分を算出して前記第2硬化膜の幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅を検出し、
前記第2硬化膜の幅方向他端部と前記フィルムの幅方向他端部との差分を算出して前記第2硬化膜の幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅を検出し、
前記判定工程において、前記第2硬化膜の幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第2硬化膜の幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、を予め設定された閾値範囲内にあるかどうかをそれぞれ判定し、
前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力として、前記第2加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、フィルム構造体の製造方法。 A method for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film, the method comprising:
a first curing step in which a transfer material containing an ultraviolet curable resin applied to the surface of the film is cured by a first curing means while being pressed against a first transfer roll by a first pressure roll to form a first cured film; ,
A second curing step in which the transfer material containing the ultraviolet curable resin applied to the back surface of the film is cured by a second curing means while being pressed against a second transfer roll by a second pressure roll to form a second cured film. and,
The position of the widthwise end of the second cured film and the widthwise end of the film is detected, and the plain width from the widthwise end of the second cured film to the widthwise end of one side of the film is determined. an edge detection step to detect the
a determination step of determining whether the plain width is within a preset threshold range;
If it is determined in the determination step that the plain width exceeds the threshold range, a pressing force adjustment step of adjusting the pressing force by the second pressure roll so that the plain width falls within the threshold range;
including;
In the edge detection step,
Detecting the positions of one widthwise end and the other widthwise end of the second cured film as the positions of the widthwise ends of the second cured film,
Detecting the positions of one widthwise end and the other widthwise end of the film as the positions of the widthwise ends of the film,
A difference between one end in the width direction of the second cured film and one end in the width direction of the film is calculated to detect a plain width from one end in the width direction of the second cured film to one end in the width direction of the film. ,
A difference between the other end in the width direction of the second cured film and the other end in the width direction of the film is calculated to determine the plain color from the other end in the width direction of the second cured film to the other end in the width direction of the film. detect the width,
In the determination step, the plain width from one end in the width direction of the second cured film to one end in the width direction of the film, and from the other end in the width direction of the second cured film to the other end in the width direction of the film. determine whether the plain width of and are within a preset threshold range, respectively,
In the pressurizing force adjustment step, as the pressurizing force by the second pressurizing roll, the pressurizing force on one side in the axial direction and the other side in the axial direction of the second pressurizing roll are each independently adjusted. Method.
前記相対位置検出工程によって検出された前記相対位置を、前記第2転写ロールを移動させることによって調整する位置調整工程と、を含む、請求項1又は2に記載のフィルム構造体の製造方法。 a relative position detection step of detecting a relative position of the second cured film with respect to the first cured film;
3. The method for manufacturing a film structure according to claim 1, comprising a position adjustment step of adjusting the relative position detected by the relative position detection step by moving the second transfer roll.
前記判定工程において、前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力を増大させ、
前記判定工程において、前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えると判定された場合、前記加圧力調整工程において、前記第2加圧ロールによる加圧力を減少させる、請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造方法。 The threshold range includes an upper limit value and a lower limit value,
In the determination step, if it is determined that the plain width exceeds the upper limit value and exceeds the threshold range, in the pressing force adjustment step, increasing the pressing force by the second pressure roll,
If it is determined in the determination step that the plain width is less than the lower limit value and exceeds the threshold range, in the pressing force adjustment step, the pressing force by the second pressure roll is reduced. 3. The method for producing a film structure according to any one of 3.
表面に転写形状を有する第1転写ロールと、
紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布されたフィルムの表面を前記第1転写ロールに加圧する第1加圧ロールと、
前記第1加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第1硬化膜を形成する第1硬化手段と、
前記第1転写ロールよりも下流側に配置され、表面に転写形状を有する第2転写ロールと、
紫外線硬化樹脂を含む転写材料が塗布された前記フィルムの裏面を前記第2転写ロールに加圧する第2加圧ロールと、
前記第2加圧ロールによって加圧されている転写材料を硬化させて第2硬化膜を形成する第2硬化手段と、
前記第2硬化膜の幅方向端部と前記フィルムの幅方向端部との位置を検出するエッジ検出部と、
前記第2加圧ロールによる加圧力を可変とする加圧力可変機構と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記エッジ検出部によって検出された前記第2硬化膜の幅方向端部から前記フィルムの一方側の幅方向端部までの無地幅が予め設定された閾値範囲を超えるとき、前記無地幅が前記閾値範囲内に収まるように前記加圧力可変機構を制御し、
前記エッジ検出部は、前記第2硬化膜の幅方向端部の位置として、前記第2硬化膜の幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、前記フィルムの幅方向端部の位置として、前記フィルムの幅方向一端部及び幅方向他端部の位置を検出し、
前記制御部は、前記第2硬化膜の幅方向一端部と前記フィルムの幅方向一端部との差分による前記第2硬化膜の幅方向一端部から前記フィルムの幅方向一端部までの無地幅と、前記第2硬化膜の幅方向他端部と前記フィルムの幅方向他端部との差分による前記第2硬化膜の幅方向他端部から前記フィルムの幅方向他端部までの無地幅と、をそれぞれ、予め設定された閾値範囲内に収めるように前記加圧力可変機構を制御し、
前記加圧力可変機構は、前記第2加圧ロールによる加圧力として、前記第2加圧ロールの軸方向一方側及び軸方向他方側の加圧力をそれぞれ独立して調整する、フィルム構造体の製造装置。 An apparatus for manufacturing a film structure in which a transfer material is transferred and cured on both sides of a continuously running film,
a first transfer roll having a transfer shape on its surface;
a first pressure roll that presses the surface of the film coated with a transfer material containing an ultraviolet curable resin against the first transfer roll;
a first curing means for curing the transfer material being pressed by the first pressure roll to form a first cured film;
a second transfer roll that is disposed downstream of the first transfer roll and has a transfer shape on its surface;
a second pressure roll that presses the back surface of the film coated with a transfer material containing an ultraviolet curable resin against the second transfer roll;
a second curing means for curing the transfer material being pressed by the second pressure roll to form a second cured film;
an edge detection unit that detects the position of the widthwise end of the second cured film and the widthwise end of the film ;
a variable pressure mechanism that varies the pressure applied by the second pressure roll;
a control unit;
Equipped with
The control unit is configured to control the control unit, when the plain width from the widthwise end of the second cured film to the widthwise end of one side of the film, detected by the edge detection unit, exceeds a preset threshold range. controlling the variable pressure force mechanism so that the plain width falls within the threshold range;
The edge detection unit detects the positions of one end in the width direction and the other end in the width direction of the second cured film as the positions of the ends in the width direction of the second cured film, and detects the positions of the ends in the width direction of the second cured film. Detecting the positions of one end in the width direction and the other end in the width direction of the film as the positions,
The control unit is configured to control a plain width from one end in the width direction of the second cured film to one end in the width direction of the film based on a difference between one end in the width direction of the second cured film and one end in the width direction of the film. , a plain width from the other end in the width direction of the second cured film to the other end in the width direction of the film due to the difference between the other end in the width direction of the second cured film and the other end in the width direction of the film; , each of which controls the variable pressure force mechanism so as to fall within a preset threshold range;
The variable pressure mechanism independently adjusts the pressure on one axial side and the other axial side of the second pressure roll as the pressure applied by the second pressure roll, and manufactures a film structure. Device.
前記制御部は、
前記無地幅が前記上限値を上回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第2加圧ロールによる加圧力を増大させ、
前記無地幅が前記下限値を下回って前記閾値範囲を超えるとき、前記加圧力可変機構によって、前記第2加圧ロールによる加圧力を減少させる、請求項5~7のいずれか一項に記載のフィルム構造体の製造装置。 The threshold range includes an upper limit value and a lower limit value,
The control unit includes:
When the plain width exceeds the upper limit and exceeds the threshold range, the variable pressure mechanism increases the pressure applied by the second pressure roll;
8. When the plain width is below the lower limit and exceeds the threshold range, the variable pressure mechanism reduces the pressure applied by the second pressure roll. Film structure manufacturing equipment.
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