JPH11300768A - フィルムの製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パター
ンを備えたフィルムを製造する製造装置であって、不完
全形状の生じにくいフィルム製造装置を提供する。 【解決手段】所望の形状が表面に刻まれた型ロール１４
と押しロール１７との間に未硬化の樹脂層２２を通過さ
せ樹脂層２２を前記形状に成型するフィルムの製造方法
であって、樹脂層の幅を型ロール１４の幅よりも狭く、
厚さを型ロール１４と押しロール１７との間隔よりも厚
く形成しておくことにより、型ロール１４と押しロール
１７との会合部に樹脂層を構成する樹脂が滞留しながら
幅方向に押し広げられる滞留部２３を形成する。この滞
留部において、気泡が脱気されるため、不完全形状が生
じにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に微細な凹凸
形状を有するフィルムを製造するための製造装置、特
に、プリズム形状の凹凸を有する光学フィルムを製造す
るのに適した製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、紫外線硬化樹脂に金型ロール
表面の凹凸形状を転写成形し、表面に所望の凹凸形状を
備えたシートやフィルムを得る技術が、例えば、特開平
４−３５６７４６号、特開平５−３１４５４５号、特開
平５−３２５２７２号、特開平６−４７８０６号公報な
どで開示されている。

【０００３】例えば、特開平５−３１４５４５号、特開
平５−３２５２７２号には、図６に示したような基板製
造装置が記載されている。まず、この構成では、ヒータ
１０２により加熱した紫外線硬化樹脂１０４を樹脂供給
ローラ１０１によりシート状基板１０３に塗布する。こ
の基板１０３を、ニップローラ１０５とロール状スタン
パー１０６との間を通過させて、ロール状スタンパー１
０６に沿って密着させる。このとき、紫外線ランプ１０
７から紫外線を照射することにより、基板１０３上の紫
外線効果樹脂１０４を硬化させ、スタンパー１０６表面
の凹凸パターンの転写された紫外線硬化樹脂層１０９を
得る。ついで、バックローラ１０８により、基板１０３
をロール状スタンパー１０６から剥離する。これによ
り、所望のパターンが転写された紫外線樹脂層１０９を
持つ基板１０３を連続して製造する。

【０００４】この基板は、光学情報記録媒体用基板とし
て用いられる。

【０００５】一方、特開平４−３５６７４６号には、図
７に示したようなシート製造装置が記載されている。こ
の構成では、紫外線透過材料からなるベースフィルム１
１０上に樹脂塗布ロール１１１により紫外線硬化樹脂層
を形成する。この樹脂層が形成されたベースフィルム１
１０を、圧胴１１３と、表面に情報信号が刻設されてい
る版胴１１４との間を１／２周以上通過させ、同時に紫
外線光源１１２、１１５から紫外線を照射する。これに
より、ベースフィルム１１０上の樹脂層に、所望の信号
を連続転写することができる。

【０００６】また、特開平７−３２４７６号公報には、
凹形状を形成したロールで樹脂を成型する方法であっ
て、凹形状から空気を抜くのに適した樹脂供給ノズルが
記載されている。また、本公報の図１には、凹形状ロー
ルと押圧ロールとの間に樹脂が滞留している状態が図示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造装置によって所望の凹凸パターンを紫外線硬化樹脂
層に転写する場合、転写する凹凸パターンの形状や、紫
外線硬化樹脂の粘度、金型とのぬれ性等の条件によっ
て、紫外線樹脂層中に気泡が含まれたり、欠けが生じた
りして凹凸パターンの形状が不完全になることがあっ
た。

【０００８】そのような不完全形状が発生する条件を調
べたところ、例えば、形成する凹凸パターンが溝である
場合、溝の深さが浅ければ不完全な形状の発生は少な
い。しかしながら、幅またはピッチ寸法１に対して深さ
寸法が０．５を越えるような深い溝パターンになると、
不完全形状が顕著に発生する。このような凹凸パターン
の不完全形状は、成形品が光学物品である場合には光学
性能の致命的な欠陥になり、成型品が意匠部品である場
合には美的外観を損なうことになる。

【０００９】特開平７−３２４７６号公報は、樹脂供給
ノズルの形状を工夫することによって空気を抜こうとし
ていることが記載されているが、滞留部で脱気効果を得
るために必要な条件は検討されていない。

【００１０】本発明は、樹脂を硬化させることにより所
望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造する製造装置
であって、不完全形状の生じにくいフィルム製造装置を
提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば以下のような製造装置が提供され
る。

【００１２】すなわち、樹脂を成形すべき所望の形状が
表面に刻まれた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに
押圧するために、前記型ロールに対向する位置に配置さ
れた押しロールと、前記型ロールと押しロールとを回転
させる駆動機構と、前記型ロールと押しロールとの間に
前記基材フィルムを供給する供給機構と、前記供給機構
によって供給される前記基材フィルム上に前記樹脂の層
を塗布する塗布機構とを有し、前記塗布機構は、前記樹
脂を吐出する吐出口を有し、前記吐出口の大きさは、前
記樹脂層の幅および厚さが、それぞれ、前記型ロールの
幅よりも狭い予め定めた幅および予め定めた厚さとなる
大きさに設定され、前記型ロールと前記押しロールとの
間隔は、前記塗布機構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞
留させながら幅方向に押し広げる滞留部を形成するため
に、前記樹脂層の厚さよりも狭く設定されていることを
特徴とするフィルムの製造装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明者らは、樹脂を硬化させるこ
とにより所望の凹凸パターンを備えたフィルムを製造す
る方法において、気泡や欠け等の不完全形状が発生する
原因について検討した。

【００１４】例えば、図１０（ａ）に示すように金型ロ
ール１１８により、複数のＶ溝が平行に配列された形状
を樹脂層に転写し、図８、図９のような平行に配列され
た複数のプリズム２４を基材フィルム１３上に形成する
場合、プリズム２４間のＶ溝の成す角度θが９０°以下
の狭角のプリズム２４（図８）は、不完全形状が顕著に
発生するのに対し、角度θが９０゜より大きい広角のプ
リズム２４（図９）は、不完全形状の発生はあまり問題
とならない。このように狭角のプリズム２４に顕著に発
生する不完全形状の発生原因は、発明者らの検討による
と、溝の深さがピッチ寸法１に対して０．５を越える深
溝になるために、樹脂量の絶対量の不足、ならびに、金
型ロール１１８の溝に空気のトラップが生じ、金型ロー
ル１１８の溝最深部（溝の底部）に樹脂が充填されない
まま硬化成形されることにある。このため、プリズム２
４に気泡１２３が含まれたまま成形されたり、プリズム
２４の先端に欠け１２４が発生する（図１０（ｂ））。
本実施の形態では、気泡１２３や欠け１２４等の欠陥を
不完全形状溝１２１と総称する。

【００１５】そこで、本発明では、金型ロールに塗工さ
れた樹脂あるいはフィルムに塗布された樹脂が、金型ロ
ールと接触する時に、金型ロールの溝部に溜まっている
空気をスムーズに排出させるための構成を用いる。具体
的には、第一に、樹脂を溝の最深部（溝の底部）に強制
的に押し込むために圧力をかける構成を用いる。第二
に、金型ロール表面で、樹脂の滞留部を創成し、滞留部
における樹脂の対流を利用して気泡を回転運動させ、気
泡を順次大気に触れさせ、放出する構成とする。

【００１６】以下に、本発明の一実施の形態の光学フィ
ルムの製造方法と製造装置について詳細に説明する。

【００１７】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態の光学フィルムの製造方法と製造装置について説明す
る。本実施の形態で製造する光学フィルムは、図２
（ｃ）のように基材フィルム１３の上に紫外線硬化樹脂
層１１６を備え、この紫外線硬化樹脂層１１６がプリズ
ム２４に成形されているものである。

【００１８】まず、図１を用いて第１の実施の形態の光
学フィルムの製造装置について説明する。

【００１９】製造装置には、機構部として、基材フィル
ム１３の流れに沿って、順に、基材フィルム巻出し機構
１、フィルム走行速度調節機構２、フィルム蛇行修正機
構３、紫外線硬化樹脂転写成形機構５、セパレートフィ
ルムラミネート機構７、成形フィルム耳切断機構８、切
断耳部巻取り機構９、完成フィルム巻取り機構１０が備
えられている。これらの機構部の間には、フィルム張力
検出機構１１ａ〜１１ｅが配置されている。また、各機
構部の駆動系には、運転制御部２６が接続されている。

【００２０】基材フィルム１３は、ロール状に紙管に巻
き付けられ、基材フィルム巻出し機構１にセットされ
る。基材フィルム１３は、基材フィルム巻出し機構１か
ら繰り出され、フィルム走行速度調節機構２、フィルム
蛇行修正機構３を通過し、紫外線硬化樹脂転写成形機構
５に達する。この機構は、紫外線硬化樹脂供給機構４か
ら移送される紫外線硬化樹脂を基材フィルム１３に塗工
し、この樹脂に所望のプリズム形状を転写成形、硬化を
行うことにより、所望のプリズム２４を形成する機構で
あり、本実施の形態の核心部である。

【００２１】所望のプリズム２４からなる樹脂層１１６
が形成された基材フィルム１３（成形フィルム）には、
樹脂層１１６を保護するためのセパレートフィルム１２
がセパレートフィルムラミネート機構７によってラミネ
ートされる。セパレートフィルム１２は、セパレートフ
ィルム供給機構６から供給される。その後、フィルム耳
切断機構８は、基材フィルム１３の両端部の成形不完全
部を切断削除する。削除された不要部分は、切断耳部巻
取り機構９で巻き取られる。成形フィルムは、完成フィ
ルム巻取り機構１０により巻き取られる。

【００２２】図１の装置を通過中の基材フィルム１３の
張力は、成形フィルムの品質決定要因となるため、張力
検出機構１１ａ〜１１ｅで検出され、そのデータは運転
制御部２６によってそれぞれの機構の駆動系にフィード
バックされ、フィルム張力制御に用いられる。

【００２３】つぎに、紫外線硬化樹脂転写成形機構５の
詳細を、図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

【００２４】紫外線硬化樹脂転写成形機構５は、塗工用
ダイ１６ｂ、支持ロール２１、金型ロール１４、第一押
しロール１７、第二押しロール１８、剥離ロール１９、
および、紫外線照射装置２０を備える機構である。

【００２５】塗工用ダイ１６ｂには、紫外線硬化樹脂供
給機構４から紫外線硬化樹脂が供給され、リップ開口部
２１６から紫外線硬化樹脂を吐出する。支持ロール２１
は、外周面が金属であり、塗工用ダイ１６ｂと対面する
位置に配置されている。塗工用ダイ１６ｂと支持ロール
２１は、紫外線硬化樹脂の塗工部を構成している。基材
フィルム１３は、塗工用ダイ１６ｂと支持ロール２１と
の間を通過し、支持ロール２１により搬送される。塗工
用ダイ１６ｂは、搬送される基材フィルム１３上に未硬
化の紫外線硬化樹脂層２２を形成する。

【００２６】金型ロール１４は、外周面に、紫外線硬化
樹脂を成形すべき所望の金型形状が刻まれている。本実
施の形態の金型ロール１４には、円周方向に長手方向が
一致する多数のＶ字型の金型溝１５が一定のピッチで平
行に刻まれている（図２（ｂ））。金型溝１５は、ピッ
チ０．０４ｍｍで約８０００本形成され、溝１５と溝１
５と間の頂部の角度はθ＝３５゜に設定されている。

【００２７】第一押しロール１７は、外周面が金型ロー
ル１４の外周面と向き合う位置に配置されている。これ
により、第一押しロール１７は、基材フィルム１３の搬
送方向を変更し、金型ロール１４に巻き付けるととも
に、基材フィルム１３を金型ロール１４に対して押圧
し、未硬化の紫外線硬化樹脂を金型溝１５に押し込む。
第二押しロール１８も、外周面が金型ロール１４の外周
面と向き合う位置に配置され、基材フィルム１３を金型
ロール１４に対して押圧し、未硬化の紫外線硬化樹脂を
金型溝１５にさらに押し込む。剥離ロール１９は、金型
ロール１４に巻き付いて搬送されていた基材フィルム１
３の搬送方向を変更し、金型ロール１４から剥離する位
置に配置されている。

【００２８】また、第二押しロール１８よりも剥離ロー
ル１９側寄りには、金型ロール１４の外周面に対向して
紫外線照射装置２０が配置されている。紫外線照射装置
２０は、金型ロール１４に巻き付いている基材フィルム
１３の裏面側から紫外線を照射する。

【００２９】なお、図示していないが、上述の各ロール
２１、１７、１８、１９には、所定の回転数で回転する
モータが取り付けられてる。また、第一および第二押し
ロール１７、１８には、基材フィルム１３を０〜０．７
ＭＰａの間の設定した圧力を付加するための押圧装置が
取り付けられている。

【００３０】本実施の形態では、金型ロール１４、第一
押しロール１７、第二押しロール１８および剥離ロール
１９のロール面有効幅は、いずれも５５０ｍｍとした。
一方、塗工用ダイ１６ｂは、上記ロールのロール面有効
幅よりも狭い幅に、樹脂を塗布する。具体的には、本実
施の形態では、樹脂吐出有効幅を３３０ｍｍに設定され
ている。

【００３１】支持ロール２１、金型ロール１４、第一押
しロール１７、第二押しロール１８および剥離ロールの
直径は、それぞれ、１００ｍｍ、１３５ｍｍ、５０ｍ
ｍ、５０ｍｍ、５０ｍｍである。また、紫外線照射装置
２０の紫外線を照射する開口部の大きさは、幅方向に５
５０ｍｍ、基材フィルム１３の搬送方向に１００ｍｍで
ある。

【００３２】また、本実施の形態では、基材フィルム１
３としては、紫外線硬化樹脂との接着性を向上させるた
めに表面に厚さ０．０１ｍｍの接着促進物質層を塗布し
た幅５００ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ、長さ約１０００ｍの
ポリエステルフィルムを用いるが、ポリカーボネートや
アクリル等他の材質の基材フィルムを用いることもでき
る。また、紫外線硬化樹脂は、粘度１．７Ｐａ・ｓのア
クリル樹脂系のものを用いる。紫外線効果樹脂は、エポ
キシ系等の他の紫外線硬化樹脂を用いることもできる。
樹脂の粘度範囲は、０．１〜５Ｐａ・ｓまでの範囲のも
のが適している。

【００３３】また、セパレートフィルム１２として、厚
さ０．０３ｍｍのポリエチレンフィルムを用いた。運転
時におけるフィルム走行速度は、０．５〜６．０ｍ／ｍ
ｉｎの範囲の任意の速度を設定した。

【００３４】つぎに、図１および図２（ａ）の製造装置
によって、光学フィルムを製造する方法について説明す
る。

【００３５】基材フィルム１３は、基材フィルム巻出し
機構１から繰り出され、フィルム走行速度調節機構２、
フィルム蛇行修正機構３を通過し、紫外線硬化樹脂転写
成形機構５に達する。フィルム走行速度調節機構２は、
基材フィルム１３が速度１．０ｍ／ｍｉｎで走行するよ
うに速度を調節するように設定した。

【００３６】紫外線硬化樹脂転写成形機構５では、基材
フィルムは、まず塗工用ダイ１６ｂと支持ロール２１と
の間を通過する。その際、塗工用ダイ１６ｂのリップ開
口部２１６から未硬化の紫外線硬化樹脂が吐出されるこ
とにより、基材フィルム１３上には、幅３３０ｍｍ、厚
さ０．０５ｍｍの未硬化の紫外線硬化樹脂層２２が塗布
される。なお、リップ開口部２１６の開口量は、０．０
３５ｍｍに設定している。

【００３７】未硬化の紫外線硬化樹脂層２２が形成され
た基材フィルム１３は、金型ロール１４に向かって搬送
され、第一押しロール１７と金型ロール１４の間を通過
し、金型ロール１４の外周面に紫外線硬化樹脂層２２が
接する向きで金型ロール１４に巻き付く。このとき、第
一押しロール１７は、０．２ＭＰａの圧力で基材フィル
ム１３を押圧するように設定されている。このような速
度、紫外線硬化樹脂層２２の塗布幅、厚さ、押圧圧力に
設定すると、紫外線硬化樹脂層２２が形成されている部
分では、紫外線硬化樹脂層２２の樹脂量が、第一押しロ
ール１７と金型ロール１４との間を通過できる量よりも
過剰であるために、第一押しロール１７と金型ロール１
４とで基材フィルム１３が挟まれる部分に樹脂が盛り上
がり、滞留部２３を形成する。

【００３８】金型ロール１４は、軸方向が水平に配置さ
れているため、滞留部２３の樹脂は、重力により金型ロ
ール１４の円周方向に沿って下向きに流れ落ちようとす
る力を受けるとともに、第一押しロール１７から加えら
れる圧力により両脇に押し広げられる力を受ける。これ
により、滞留部２３の樹脂は、図１１に示したように、
金型ロール１４の幅方向の中央部から外側へ向かう渦巻
き流となって広がっていく。滞留部２３の厚さは、金型
ロール１４の幅方向の中央部で最も厚く、両脇にいくほ
ど薄くなる。

【００３９】また、この渦巻き流の回転方向は、滞留部
２３の断面方向から見ると、金型ロール１４の外周面側
で下向き、基材フィルム１３側で上向きになる回転方向
（図１２においては反時計回り回転）となる。このよう
な回転方向となる理由は、樹脂が接触する金型ロール１
４と基材フィルム１３との接触摩擦抵抗の差にあると考
えられる。細かい金型溝１５が多数形成されている金型
ロール１４に樹脂が接触する際の摩擦抵抗は、基材フィ
ルム１３の平坦な面に樹脂が接触する際の摩擦抵抗より
も大きい。このため、樹脂は、金型ロール１４との接触
面に発生したせん断力によって引きずり込まれ、上述の
回転方向の渦巻き流となる。

【００４０】滞留部２３では、金型溝１５に残留してい
た空気が、渦巻き流によりかき出されて樹脂に取り込ま
れて気泡１２２となり、この気泡が滞留部２３内の渦巻
き流にのって対流しながら、基材フィルム１３の両脇方
向に向かって進んでいく。この気泡１２２の対流によ
り、気泡１２２が樹脂の表面部に達して空気に接触する
と、気泡１２２ははじけ、脱気泡の効果が得られる。本
実施の形態の構成では、未硬化の紫外線硬化樹脂層２２
を基材フィルム１３の中央部にのみ形成しておき、両脇
部分には、滞留部２３の渦巻き流によって樹脂を押し広
げているため、中央部から両脇まで樹脂の移動行程が長
い。このため、気泡１２２の移動行程が長い分だけ、空
気に触れる機会も多くなり、脱気の効果が大きい。ま
た、滞留部２３の渦巻き流は、単に押し広げる場合と比
較して、気泡１２２が金型溝１５にトラップされてしま
う確率を低減することができるため、金型ロール１４の
金型溝１５が本実施の形態のように円周方向に沿って刻
まれた気泡１２２の移動を妨げやすい形状であってもあ
っても、脱気の効果が高い。

【００４１】このように、紫外線硬化樹脂層２２の樹脂
は、滞留部２３により気泡１２２を除かれ、基材フィル
ム１３の幅方向のほぼ全面に均一に広げられ、基材第一
押しロール１３と金型ロール１４との間を通過する。こ
のとき、第一押しロール１３から加えられる圧力によっ
て、未硬化の紫外線硬化樹脂は金型ロール１４の金型溝
１５に押し込まれ、金型溝１５を充填した樹脂層２９と
なる。金型ロール１４は、基材フィルム１３の走行速度
に同期して回転しているため、樹脂層２９は金型ロール
１４を充填した状態のまま基材フィルム１３とともに第
二押しロール１８に到達する。第２押しロール１８は、
基材フィルム１３の背面に０．５ＭＰａの圧力を付加す
るように設定されている。この圧力によって、樹脂層２
９は、さらに金型溝１５に対してさらに押圧される。

【００４２】このように、滞留部２３により脱気され、
第一および第二押しロール１７、１８によって押圧され
ることにより、樹脂層２９は、図２（ｂ）に示しよう
に、金型ロール１４の金型溝１５の最深部まで隙間なく
充填し、樹脂層２９と金型溝１５との間に気泡（ボイ
ド）が介在しない状態をつくることができる。

【００４３】金型溝１５を隙間なく充填した樹脂層２９
は、その状態のまま、基材フィルム１３の走行によって
紫外線照射装置２０の位置に到達し、紫外線照射装置２
０により３ｋｗの出力の紫外線が基材フィルム１３を通
して照射される。照射する紫外線の波長は、樹脂層２９
を構成する紫外線硬化樹脂の硬化反応が生じる波長であ
って、基材フィルム１３を透過する波長に設定されてい
る。これにより、樹脂層２９は、金型溝１５を充填した
状態のまま硬化し、硬化した紫外線硬化樹脂層１１６に
変化する。

【００４４】硬化した紫外線硬化樹脂層１１６が付着し
た基材フィルム１３は、剥離ロール１９まで走行する途
中で金型ロール１４から剥離する。これにより、紫外線
硬化樹脂層１１６が形成された基材フィルム１３を得る
ことができる。紫外線硬化樹脂層１１６は、図２（ｃ）
のように金型溝１５の一つ一つが転写成形された約８０
００本の光学プリズム２４からなる。光学プリズム２４
は、基材フィルム１３の長手方向に連続した形状であ
り、基材フィルム１３の幅方向に配列されている。

【００４５】隣接する光学プリズム２４間の角度θは、
３５゜である。

【００４６】剥離ロール１９を通過した紫外線硬化樹脂
層１１６付き基材フィルム１３は、すでに述べたように
セパレートフィルムラミネート機構７によって、樹脂層
１１６を保護するためのセパレートフィルム１２がラミ
ネートされる。セパレートフィルム１２は、セパレート
フィルム供給機構６から供給される。その後、フィルム
耳切断機構８により、基材フィルム１３の両端部の成形
不完全部を切断削除され、完成フィルム巻取り機構１０
により巻き取られる。削除された不要部分は、切断耳部
巻取り機構９で巻き取られる。

【００４７】このように、本実施の形態の製造装置およ
び製造方法により、所望の光学プリズム２４が約８００
０本備えられた基材フィルム１３を得ることができる。
この光学プリズム２４は、隣接する光学プリズム２４間
の角度θが、θ＝３５゜と狭いため、従来の製造方法に
よっては、図１０（ｂ）のように気泡１２３や欠け１２
４等の不完全形状溝１２１が発生するが、本実施の形態
の方法で製造した光学プリズム２４を光学顕微鏡で観察
したところ、不完全形状溝は存在しなかった。

【００４８】このように本実施の形態の光学プリズム２
４に不完全形状溝が発生しないのは、樹脂を渦巻き流に
して両脇に広げる滞留部２３を形成し、これにより樹脂
と金型ロール１４との間にトラップされた空気を脱気し
ていることと、第一および第２押しロールにより２回押
圧することにより、金型溝１５の最深部にまで樹脂を十
分に充填することができるためである。

【００４９】（実施の形態２）つぎに、本発明の第２の
実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置につい
て説明する。

【００５０】第２の実施の形態の製造装置は、第１の実
施の形態の製造装置の塗工用ダイ１６ｂに代えて、図３
のように塗工用ダイ１６ａを、金型ロール１４の外周面
上に配置したものである。塗工用ダイ１６ａの形状は、
第１の実施の形態の塗工用ダイ１６ｂと同形状であり、
金型ロール１４の外周面上に、紫外線硬化樹脂を吐出し
て樹脂層２２を形成する。塗工用ダイ１６ａのリップ開
口部２１６は、金型ロール１４の外周面から金型溝１５
の深さの少なくとも２倍の間隔、ここでは０．０５ｍｍ
の間隔をあけて配置されている。また、塗工用ダイ１６
ａ以外の他の構成は、第１の実施の形態と同じである。
また、樹脂層２２の幅や厚さ、基材フィルム１３の走行
速度、第一および第二押しロールの押圧力等の設定も第
１の実施の形態と同じである。

【００５１】本実施の形態のように、樹脂層２２を金型
ロール１４の外周面上に形成するようにした場合にも、
第一押しロール１７と金型ロール１４との間に滞留部２
８が形成される。滞留部２８には、第１の実施の形態の
滞留部２３と同じように中央部から両脇に向かう渦巻き
流が生じるため、樹脂層２２と金型ロール１４との間に
抱き込まれた気泡を脱気する効果が得られる。また、第
一押しロール１７、第二押しロール１８により、紫外線
硬化樹脂が順に押圧されることにより、金型溝１５に充
填される効果も第１の実施の形態と同様に得られる。

【００５２】図３の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用
いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線
硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したとこ
ろ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状
溝は存在しなかった。これにより、図３に示した製造方
法によっても、第１の実施の形態と同様に不完全形状溝
のない光学フィルムが製造できることが確認できた。

【００５３】（実施の形態３）つぎに、本発明の第３の
実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置につい
て図４を用いて説明する。

【００５４】図４の製造装置は、第２の実施の形態の製
造装置の塗工用ダイ１６ａと第一押しロール１７との間
に、塗工樹脂押しロール２５を追加したものである。塗
工樹脂押しロール２５は、直径５０ｍｍ，ロール面有効
幅５５０ｍｍ、ゴム材質である。塗工樹脂押しロール２
５と金型ロール１４との間隔は、０．０５ｍｍに設定し
ている。また、本実施の形態では、塗工用ダイ１６ａと
金型ロール１４との間隔を０．１ｍｍに設定した。

【００５５】このような図４の構成の製造装置では、塗
工用ダイ１６ａから吐出された紫外線硬化樹脂が、金型
ロール１４の外周面上で厚さ約０．１ｍｍ、幅約３３０
ｍｍの樹脂層２２となる。この樹脂層は、金型ロール１
４の回転によって塗工樹脂押しロール２５に到達する
と、塗工樹脂押しロール２５と金型ロール１４との間隔
が０．０５ｍｍしかないため、滞留部２２３を形成す
る。この滞留部２２３は、第１の実施の形態の滞留部２
３と同様に、内部に渦巻き流が生じ、この渦巻き流によ
って樹脂が両側に押し広げられる。この渦巻き流により
樹脂層２２と金型ロール１４との間に残留している空気
が気泡となって脱気される効果が得られる。

【００５６】また、塗工樹脂押しロール２５により樹脂
が金型ロール１４に押圧されることにより、樹脂が金型
ロール１４の金型溝１５に充填される効果が得られる。
塗工樹脂押しロール２５を通過後の樹脂層２７は、厚さ
約０．０５ｍｍで、通過前の樹脂層２２よりも幅が広く
なっている。

【００５７】この樹脂層２７は、金型ロール１４の回転
につれて第一押しロール１７に到達すると、滞留部２８
を形成する。この滞留部２８においても、内部に渦巻き
流が生じ、この渦巻き流によって樹脂が両側に押し広げ
られる。滞留部２８においても、樹脂内に残留している
気泡が脱気される効果と、樹脂が押圧され金型溝１５に
充填される効果が得られる。これ以降の動作は、第２の
実施の形態と同様であるので説明を省略する。

【００５８】このような第３の実施の形態の製造装置で
は、２箇所の滞留部２２３、２８においてそれぞれ気泡
が脱気されるため、脱気の効果が高い。また、塗工樹脂
押しロール２５によって樹脂が金型溝１５に押し込まれ
るため、塗工樹脂押しロール２５、第一押しロール１
７、第二押しロール１８によって、樹脂を３回金型溝１
５に押圧することができ、樹脂充填の効果も高い。

【００５９】図４の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用
いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線
硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したとこ
ろ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状
溝は存在しなかった。これにより、図４に示した製造装
置によっても、不完全形状溝のない光学フィルムが製造
できることが確認できた。

【００６０】なお、図４の構成において、塗工樹脂押し
ロール２５に付着した樹脂を掻き落とすためのドクター
ブレード４０６を接触させるようにすることができる。

【００６１】（実施の形態４）つぎに、本実施の形態の
第４の実施の形態の光学フィルムの製造方法と製造装置
について図５を用いて説明する。

【００６２】図５の製造装置は、図２の製造装置の塗工
用ダイ１６ｂおよび支持ロール２１を備え、さらに、図
４の塗工用ダイ１６ａおよび塗工樹脂押しロール２５を
備えている。

【００６３】図５の製造装置では、塗工用ダイ１６ａか
ら吐出された樹脂は、塗工樹脂押しロール２５によって
形成される樹脂滞留部２２３で脱気処理され、金型ロー
ル１４の回転によって、樹脂層２７として第一押しロー
ル１７に到達する。一方、塗工用ダイ１６ｂから吐出さ
れた樹脂は、基材フィルム１３の走行によって、樹脂層
２２として第一押しロール１７に到達する。第一押しロ
ール１７に到達した樹脂層２７、２８は、滞留部２８に
おいて混ざり合い、滞留部２８内部の渦巻き流によって
脱気処理される。以降の工程は、第１〜第３の実施の形
態と同じであるので説明を省略する。

【００６４】このような図５の構成の製造装置では、樹
脂を２方向から供給し、それを滞留部２８において混合
することができるため、例えば、二液型の紫外線効果樹
脂を用いる場合や、２種類の紫外線効果樹脂を混合して
用いたい場合に適している。

【００６５】その場合、塗工用ダイ１６ａからの樹脂供
給量、ならびに、塗工用ダイ１６ｂからの樹脂供給量を
それぞれ独立に制御できるため、混合割合を任意に設定
できる。

【００６６】また、塗工用ダイ１６ａおよび塗工用ダイ
１６ｂから同種類の樹脂を供給することもできる。

【００６７】図５の紫外線硬化樹脂転写成形機構５を用
いた製造装置で、光学プリズム２４が配列された紫外線
硬化樹脂層１１６を基材フィルム１３上に形成したとこ
ろ、光学プリズム２４には、気泡や欠け等の不完全形状
溝は存在しなかった。これにより、図５に示した製造方
法によっても、第１の実施の形態と同様に不完全形状溝
のない光学フィルムが製造できることが確認できた。

【００６８】上述してきたように、本発明の各実施の形
態では、製造装置では、一以上の樹脂滞留部２３、２
８、２２３を設けている。これにより、樹脂と金型ロー
ル１４との間に残留する空気を渦巻き流によって引き出
して樹脂中の気泡とし、この気泡を渦巻き流にのせて移
動させ、大気にふれされることにより脱気することがで
きる。また、第一押しロール１７および第二押しロール
１８により少なくとも２回にわたって樹脂を金型溝１５
に押圧することにより、金型溝と樹脂の間に残留してい
る空気を強制的に排除し、樹脂を金型溝に充填する。こ
れにより、樹脂中に気泡が含まれず、金型溝１５と樹脂
との間に空気が残留しない状態を得ることができるた
め、この樹脂を硬化させることにより、不完全形状（欠
陥）の存在しない光学フィルムを得ることができる。

【００６９】このような製造装置および製造方法は、金
型溝１５と樹脂との間に残留する空気を排除する効果が
大きいため、上述したような多数のＶ溝が円周方向に沿
って設けられた金型ロール１４を用いる場合であっても
残留する空気を排除でき、欠陥のない光学フィルムが得
られる。

【００７０】このように、各実施の形態で得られた光学
フィルムは、プリズム２４を入射光軸対し出射光軸を任
意に制御できる特性を有する。この特性から、下記のよ
うな製品に適用が可能である。

【００７１】１、ディスプレイ装置の表示パネル導光
板、２、自動車用のインスツルメントパネルの照光パネ
ル、ルームランプのランプシェード、リアコンビネーシ
ョンランプのランプシェード、車幅灯および方向指示器
などのランプシェード、３、その他、光軸制御を目的と
する一般的照明装置のランプシェードなど。

【００７２】また、上述の各実施の形態では、断面が三
角形で基材フィルム１３の長手方向に連続した多数のプ
リズム２４を基材フィルム１３上に備えた光学フィルム
を製造したが、本発明で製造することのできる光学フィ
ルムは、この形状のものに限定されない。例えば、図１
５（ａ），（ｂ）に示したような凹凸のピット形状を有
する薄板５１４をロールの外周に巻き付けたものを金型
ロール１４にすることができる。このように、他の形状
の金型ロールを用いた場合にも、滞留部２３等と、第一
および第二押しロール１７、１８を配置することによ
り、樹脂と金型ロールとの間に残留する空気を排除でき
るため、欠陥の少ない光学フィルムを得ることができ
る。このようなピットが形成された光学フィルムは、光
ディスク用基板として用いることができる。

【００７３】なお、上述の各実施の形態は、少なくとも
一つの滞留部２３、２８、２２３を形成し、かつ、第一
および第二押しロール１７、１８により少なくとも２回
押圧する構成であるが、滞留部２３等と２回の押圧は、
それぞれ単独でも金型溝１５に残留する空気を排除する
効果がある。よって、例えば図１３のように図２の製造
装置から第二押しロール１８を除去した構成も、滞留部
２３による脱気効果により不完全形状溝を低減する一定
の効果が得られる。また、図１４のように、塗工用ダイ
１６ｂの形成する樹脂層２２の厚さを薄くし、滞留部が
形成されないようにした場合であっても、第一および第
二押しロール１７、１８により押圧されることにより、
不完全形状溝を低減する一定の効果が得られる。

【００７４】また、上述の実施の形態では、樹脂層２２
の幅を３３０ｍｍとし、これを滞留部２３、２８、２２
３における渦巻き流により両脇に押し広げることによ
り、脱気効果を得ているが、脱気効果を最大限に大きく
するためには、樹脂層２２の幅ができる限り狭くし、滞
留部２３等によって、所望の幅まで広げるようにするこ
とが望ましい。というのは、樹脂層２２の幅が狭く、滞
留部２３等が広げられる幅がおおきいほど、滞留部２３
等において樹脂が両脇に押し広げられる距離は大きくな
る。したがって、樹脂に含まれている気泡が、樹脂の渦
巻き流にのって移動する距離もその分長くなり、気泡が
大気に接して脱気される機会もそれだけ増加する。これ
により、脱気の効果が大きくなる。しかしながら、滞留
部２３等において樹脂が両脇に押し広げられる距離が大
きくなるほど、その後の樹脂層２９の厚さのばらつきが
大きくなりやすい傾向になるため、第一押しロール１７
や塗工樹脂押しロール２５の押圧力等の条件を変えなが
ら実験を行い、樹脂層２２の幅の最適値を予め求めてお
くことが望ましい。

【００７５】また、上述の各実施の形態では、滞留部２
３等において樹脂が両脇に押し広げられた場合に、押し
広げられた樹脂が金型ロール１４からあふれて流れ落ち
ることがないように（図１１）、樹脂層２２として供給
する樹脂の量を予め設定している。しかしながら、滞留
部２３等で樹脂を両脇に流れ落ちさせる構成にすること
もできる。この場合、例えば、滞留部２３等の両脇に流
れ落ちる樹脂を外部に導く溝やチューブ等を設けておく
ことが望ましい。このように、滞留部２３の両脇で樹脂
が流れ落ちるようにした場合には、流れ落ちる樹脂と共
に気泡を滞留部２３から排除できるため、気泡が大気に
触れにくい粘土の高い樹脂材料の場合や渦巻き流が生じ
にくい樹脂材料の場合に有効である。

【００７６】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
樹脂を硬化させることにより所望の凹凸パターンを備え
たフィルムを製造する装置であって、不完全形状の生じ
にくいフィルム製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の光学フィルム製造
装置の全体概要を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は、図１の製造装置の樹脂転写成形機構
の詳しい構成を示す説明図である。（ｂ）は、（ａ）図
のＡ−Ａ断面図である。（ｃ）は、（ａ）図のＢ−Ｂ断
面図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態の光学フィルム製造
装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。

【図４】本発明の第三の実施の形態の光学フィルム製造
装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。

【図５】本発明の第四の実施の形態の光学フィルム製造
装置の樹脂転写成形機構の構成を示す説明図である。

【図６】従来のフィルム製造方法を示す説明図である。

【図７】従来のフィルム製造方法を示す説明図である。

【図８】光学プリズム２４付き基材フィルム１３の断面
構成と、その挟角の大きさを示す説明図である。

【図９】光学プリズム２４付き基材フィルム１３の断面
構成と、その挟角の大きさを示す説明図である。

【図１０】（ａ）は、従来の方法で図８の光学プリズム
２４付き基材フィルムを製造する場合に欠け１２４や気
泡１２３が含まれる状態を示す断面図である。（ｂ）
は、製造された光学プリズム２４つき基材１３の形状を
示す断面図である。

【図１１】図１の製造装置において、金型ロール１４と
第一押しロール１７を上部から見た状態を示す説明図で
ある。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。

【図１３】本発明のさらに別の実施の形態の樹脂転写成
形機構の構成を示す説明図である。

【図１４】本発明のさらに別の実施の形態の樹脂転写成
形機構の構成を示す説明図である。

【図１５】本発明の各実施の形態の金型ロール１４の表
面形状として用いることのできる（ａ）ピットが形成さ
れた薄板５１４の上面図、（ｂ）その断面図である。

【符号の説明】

１…基材フィルム巻出し機構、２…フィルム走行速度調
節機構、３…フィルム蛇行修正機構、４…紫外線硬化樹
脂供給機構、５…紫外線硬化樹脂転写成形機構、６…セ
パレートフィルム供給機構、７…セパレートフィルムラ
ミネート機構、８…成形フィルム耳切断機構、９…切断
耳部巻取り機構、１０…完成フィルム巻取り機構、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ…フィルム張力検
出機構、１２…セパレートフィルム、１３…基材フィル
ム、１４…金型ロール，１５…金型溝，１６ａ，１６ｂ
…塗工用ダイ，１７…第一フィルム押しロール、１８…
第二フィルム押しロール、１９…フィルム剥離ロール、
２０…紫外線照射機構、２１…支持ロール、２２…紫外
線硬化樹脂層、２３…滞留部、２４…プリズム、２５…
塗工樹脂押しロール、２６…運転制御部、２７…紫外線
硬化樹脂層、２８…滞留部、２９…紫外線硬化樹脂層，
１０１…樹脂供給ローラ、１０２…ヒータ、１０３…シ
ート基板、１０４…紫外線硬化樹脂、１０５…ニップロ
ーラ、１０６…金型ロール、１０７…紫外線ランプ、１
０８…バックローラ、１０９…紫外線硬化樹脂層、１１
０…ベースフィルム、１１１…樹脂塗布ロール、１１２
…紫外線光源１，１１３…圧胴、１１４…版胴、１１５
…紫外線光源、１２１…不完全形状溝、１２２…気泡、
１２３…欠け。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 7:00 (72)発明者 手島 照雄 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 田谷 昌人 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 佐藤 誠 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 渡部 省三 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮工場内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻ま
   れた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するた
   めに、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロ
   ールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動
   機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記基材フ
   ィルムを供給する供給機構と、前記供給機構によって供
   給される前記基材フィルム上に前記樹脂の層を塗布する
   塗布機構とを有し、 前記塗布機構は、前記樹脂を吐出する吐出口を有し、前
   記吐出口の大きさは、前記樹脂層の幅および厚さが、そ
   れぞれ、前記型ロールの幅よりも狭い予め定めた幅およ
   び予め定めた厚さとなる大きさに設定され、 前記型ロールと前記押しロールとの間隔は、前記塗布機
   構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞留させながら幅方向
   に押し広げる滞留部を形成するために、前記樹脂層の厚
   さよりも狭く設定されていることを特徴とするフィルム
   の製造装置。
2. 【請求項２】樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻ま
   れた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するた
   めに、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロ
   ールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動
   機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記基材フ
   ィルムを供給する供給機構と、前記型ロール上に前記樹
   脂の層を塗布する塗布機構とを有し、 前記塗布機構は、前記樹脂を吐出する吐出口を有し、前
   記吐出口の大きさは、前記樹脂層の幅および厚さが、そ
   れぞれ、前記型ロールの幅よりも狭い予め定めた幅およ
   び予め定めた厚さとなる大きさに設定され、 前記型ロールと前記押しロールとの間隔は、前記塗布機
   構の塗布した前記樹脂層の樹脂を滞留させながら幅方向
   に押し広げる滞留部を形成するために、前記樹脂層の厚
   さよりも狭く設定されていることを特徴とするフィルム
   の製造装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記型ロール
   と押しロールを通過した前記樹脂に対して、紫外線を照
   射するための紫外線照射部が配置されていることを特徴
   とするフィルムの製造装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記押しロールと前記
   紫外線照射部との間には、前記樹脂をさらに前記型ロー
   ルに押圧するための第２の押しロールが配置されている
   ことを特徴とするフィルムの製造装置。
5. 【請求項５】請求項２において、前記塗布機構と前記押
   しロールとの間には、前記型ロール上に塗布された前記
   樹脂層を前記型ロールに押圧するための塗工樹脂押しロ
   ールが配置されていることを特徴とするフィルムの製造
   装置。
6. 【請求項６】請求項１において、前記型ロール上に樹脂
   の層を塗布する第２の塗布機構を有することを特徴とす
   るフィルムの製造方法。
7. 【請求項７】樹脂を成形すべき所望の形状が表面に刻ま
   れた型ロールと、前記樹脂を前記型ロールに押圧するた
   めに、前記型ロールに対向する位置に配置された押しロ
   ールと、前記型ロールと押しロールとを回転させる駆動
   機構と、前記型ロールと押しロールとの間に前記樹脂層
   の形成された基材フィルムを供給する供給機構と、前記
   型ロールと押しロールを通過した前記樹脂層に対して、
   紫外線を照射する紫外線照射部を有し、 前記押しロールと前記紫外線照射部との間には、前記樹
   脂をさらに前記型ロールに押圧するための第２の押しロ
   ールが配置されていることを特徴とするフィルムの製造
   装置。
8. 【請求項８】請求項１、２または７において、前記型ロ
   ールに刻まれた前記所望の形状は、深さ寸法がピッチに
   対して０．５以上であることを特徴とするフィルムの製
   造装置。
9. 【請求項９】所望の形状が表面に刻まれた型ロールと押
   しロールとの間に未硬化の樹脂層を通過させ前記樹脂層
   を前記形状に成型するフィルムの製造方法であって、 前記樹脂層の幅を前記型ロールの幅よりも狭く、厚さを
   前記型ロールと押しロールとの間隔よりも厚く形成して
   おくことにより、前記型ロールと押しロールとの会合部
   に前記樹脂層を構成する樹脂が滞留しながら幅方向に押
   し広げられる滞留部を形成することを特徴とするフィル
   ムの製造方法。
10. 【請求項１０】請求項９において、前記型ロールと押し
    ロールとの間を通過した前記樹脂層を第２の押しロール
    によって前記型ロールにさらに押圧することを特徴とす
    るフィルムの製造方法。
11. 【請求項１１】所望の形状が表面に刻まれた型ロールと
    押しロールとの間に未硬化の樹脂層を通過させ前記樹脂
    層を前記形状に成型するフィルムの製造方法であって、 前記型ロールと押しロールとの間を通過した前記樹脂層
    を第２の押しロールによって前記型ロールにさらに押圧
    することを特徴とするフィルムの製造方法。