JPWO2007108444A1 - エネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

任意の二次元精密微細形状をフィルム等の表面に付与することができ、かつ生産性に優れたエネルギ線硬化樹脂射出成形装置を提供すること。本発明のエネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置１１０は、金型１１２と、エネルギ線硬化樹脂を計量して金型のキャビティ１２２内に射出する計量射出機構１１４と、金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源１１６とを備え、金型が、金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓１２８を有し、エネルギ線源からエネルギ線が窓を通して金型のキャビティ内に照射される射出成形装置であって、固定型１１８に設けられた樹脂供給路１３２及び排出路１３４内を、ロッド１４４及びロッド１４６がそれぞれ往復することにより、射出口１３６及び排出口１３８を開閉可能としたことを特徴とする。

Description

本発明は、エネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法に関し、詳細には、紫外線等のエネルギ線によって硬化する樹脂を使用した射出成形装置および成形品の製造方法に関する。

液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムシート、反射防止フィルム、視野角制限フィルム等の所定の凹凸形状が表面に形成されたフィルムまたはシート（フィルム等）は、フィルム表面の凹凸形状と相補的な表面形状を有するロール金型と基材フィルムとの間に樹脂材料を供給する等して、ロール金型の表面形状を基材フィルムに連続的に転写することによって製造されている。

このようなロール金型を使用する従来技術の製造方法では、ロール金型の回転方向に沿って延びるプリズム形状のような形状をフィルム等の表面に付与することはできるが、四角錐台の突起や急峻な突起や円弧状、微細なナノオ−ダの変形し易い形状物などが一面に配置されているような二次元形状をフィルム等の表面に付与することはできないという問題があった。
また、従来技術としてインプリント技術など微細形状を基材にプリント転写する手段はあるが、生産性に乏しく工業化には不向きであった。
又、フィルム等の両面に凹凸形状を付与することもできないという問題もあった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、任意の二次元精密微細形状をフィルム等の表面に付与することができ、かつ生産性に優れたエネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法を提供することを目的としている。

また、凹凸形状をフィルム等の両面に付与することができるエネルギ線硬化樹脂射出成形装置および成形品の製造方法を提供することも目的としている。

本発明によれば、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、金型と、該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、前記計量射出機構は、前記金型のキャビティへの前記エネルギ線硬化樹脂の射出口を開閉する開閉機構を備え、前記開閉機構は、前記射出口を閉じたとき、前記キャビティの内面とほぼ同一平面に配置される端面を有する、ことを特徴とする射出成形装置が提供される。

このような構成によれば、二次元形状が表面に付与されたフィルム等、または凹凸形状が両面に付与されたフィルム等を連続的にかつ工業的に製造することができる。また、このような構成によれば、射出口がキャビティの内面とほぼ同一平面で閉じられるので、キャビティ内にエネルギ線が照射されたとき、計量射出機構からキャビティまでの供給路に充填されたエネルギ線硬化樹脂がエネルギ線によって増粘または硬化するのを防止することができる。したがって、エネルギ線硬化樹脂が増粘または硬化することにより、成形品の取り外し作業や、次の成形品の射出成形作業に支障がでることを防止することができる。

本発明によれば、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、金型と、前記金型のキャビティに通じる第一の樹脂供給路と、前記第一の樹脂供給路内を往復する第一のロッドと、前記第一の樹脂供給路に合流する第二の樹脂供給路と、前記第二の樹脂供給路に樹脂を供給する樹脂供給装置と前記金型のキャビティに通じる第一の樹脂排出路と、前記第一の樹脂排出路内を往復する第二のロッドと、前記第一の樹脂排出路に合流する第二の樹脂排出路と、前記第二の樹脂排出路から樹脂を排出する樹脂排出装置と、前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、前記第一のロッドの先端面は以下の（ａ）と（ｂ）との間を往復可能であり、前記第二のロッドの先端面は以下の（ｃ）と（ｄ）との間を往復可能であり、前記（ａ）は、前記第一の樹脂供給路と前記第二の樹脂供給路との合流位置またはそこより前記金型のキャビティから離れた位置であり、前記（ｂ）は、前記金型のキャビティを構成する面とほぼ同一平面となる位置であり、前記（ｃ）は、前記第一の樹脂排出路と前記第二の樹脂排出路との合流位置またはそこより前記金型のキャビティから離れた位置であり、前記（ｄ）は、前記金型のキャビティを構成する面とほぼ同一平面となる位置である、ことを特徴とする射出成形装置が提供される。

このような構成によれば、エネルギ線照射時に第一の樹脂供給路から樹脂を排除することと、第一の樹脂供給路へのエネルギ線の到達の防止とが、ロッドの運動によって同時に行える。
なお、「ほぼ同一平面」とはキャビティを構成する面とロッドの先端面との間に段差がまったくないものだけでなく、多少の段差がある状態も含むものであり、成形品が破損せずに剥離し、ロッドに樹脂が付着して残らない範囲で段差が生じてもよい。

本発明によれば、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、金型と、該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、前記窓の前記キャビティと反対側の面を覆う密閉空間を形成するケーシングと、前記密閉空間内を加圧する加圧装置とを更に備える、ことを特徴とする射出成形装置が提供される。

このような構成によれば、二次元形状が表面に付与されたフィルム等、または凹凸形状が両面に付与されたフィルム等を連続的にかつ工業的に製造することができる。また、このような構成によれば、加圧装置が設けられているので、加圧装置によって窓にキャビティ側に向かって圧力を加えることができる。これにより、射出成形時にキャビティ内に所定の圧力で注入されるエネルギ線硬化樹脂によって窓にかかる外方への圧力を相殺し、窓にかかる負担を軽減することができる。

本発明によれば、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、開閉可能な複数の金型部分から構成された金型と、該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、前記金型は、型開き開始時に、一方の前記金型部分が、分割面に対して他方の前記金型部分から傾きながら分離するように構成されている、ことを特徴とする射出成形装置が提供される。

このような構成によれば、二次元形状が表面に付与されたフィルム等、または凹凸形状が両面に付与されたフィルム等を連続的にかつ工業的に製造することができる。また、このような構成によれば、金型を開く際、金型部分のいずれか一方が分割面に対して傾きながら分離するので、一方の金型部分が、成形品の一端部から他端部へ順次離間する。したがって、成形品が金型から徐々に剥離するので、成形品の破損を防止することができる。従来、例えば特開平８−２９５５３８号や、特開平４−１４４１８号に記載されるような射出成形装置では、通常金型は、可動型を金型分割面と直交する方向に移動させることにより型開きされる。この場合、成形品には全面にわたって上方に非常に大きな剥離の力がかかるため、成形品が損傷する場合がある。特に例えば成形品が薄板状である場合、成形品が破れてしまい、歩留まりが悪くなる。本発明のこの好ましい態様によれば、上述のような問題を解決することができる。

本発明によれば、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、金型と、該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、前記成形品と前記金型のキャビティ面の間にガスを供給し、該金型から成形品を剥離するガス噴出機構を更に備え、前記ガス噴出機構は、成形品とキャビティ内面との間にガスを噴出するガス噴出口を有し、エジェクタ機構が設けられている、ことを特徴とする射出成形装置が提供される。

このような構成によれば、二次元形状が表面に付与されたフィルム等、または凹凸形状が両面に付与されたフィルム等を連続的にかつ工業的に製造することができる。また、このような構成によれば、ガス噴出機構が、ガス噴出口からガスを噴出するとともに、エジェクタ機構で成形品を押し出すことができる。従来ガス噴出機構とエジェクタ機構とは、金型の異なる位置に配置されていた。この場合、エジェクト機構が、ガスによって剥離された部分とは異なる部分を押し出すこととなるので、エジェクト機構の押し出しによって成形品が破損する場合があった。本発明のこの好ましい態様によれば、エジェクタ機構が、ガスによって金型から剥離した成形品の部分を押し出すことができるので、成形品をより容易かつ確実に金型から排出することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、成形品を前記金型から取り出す成形品取出機構を更に備え、該成形品取出機構は、前記成形品の一方側の端部を保持して、前記成形品を、他方側の端部に向かって順次前記金型から離間させる。

このような構成によれば、成形品取出機構によって、成形品が一方側の端部から他方側の端部に向かって金型から取り出されるので、成形品の破損を防止することができる。従来、成形品を金型から取り出す際、成形品全体を金型から一遍に剥離させようとすると、成形品が破損する場合がある。本発明のこの好ましい態様によれば、成形品が一方側の端部から他方側の端部に向かって順次剥離されるので、成形品にかかる力が過大にならず、成形品の破損を防止することができる。これは特に、例えば成形品が破れやすい薄板状である場合では、一方側の端部から他方側の端部に順次剥離させることによって成形品を破らずに取り出すことができるので、有用である。

本発明の他の好ましい態様によれば、エネルギ線が、紫外線または近赤外線、短波長域の可視光線、レ−ザ−光である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が石英ガラスで形成されている。
このような構成によれば、窓を通して、エネルギ線である紫外線を効率良くキャビティに導入することが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓の一部または全部が透明樹脂より構成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記透明樹脂がアクリル樹脂である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記透明樹脂の厚さが、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ、更に好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍである。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓のキャビティ側の面が透明樹脂で形成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記透明樹脂がポリエステル樹脂である。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記透明樹脂が石英ガラス板と一体化されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、該窓のキャビティ側の面に微細構造が設けられている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型の内面からガスを噴出させ、該金型から成形品を剥離するガス噴出機構を備えている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型を振動させ、該金型から成形品を剥離する超音波振動装置を備えている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記計量射出機構が、インクジェット用ノズル/ヘッドを備えた吐出機構を備えている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記吐出機構が、ガス（不活性ガス）圧制御またはピエゾ素子を用いた吐出機構である。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ−線硬化樹脂の射出口、またはノズル先端が前記エネルギ線源と反対方向を向くように設置されている。
このような構成によれば、ノズル先端にエネルギ線が照射されず、キャビティに照射されたエネルギ線によってノズル内のエネルギ線硬化樹脂が硬化してノズルが詰まることが防止される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型のキャビティをパ−ジするパージ機構を備えている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型が、上下方向に開閉する金型であり、前記計量射出機構が、前記金型の開閉方向に直交する方向から前記エネルギ線硬化樹脂を注入する。
このような構成によれば、樹脂注入により金型が開いてバリが発生することが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型のキャビティが複数区画に仕切られ、複数の成形品が同時に射出成形される。
このような構成によれば、効率良く成形品を生産することが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ線源が、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＵＶランプである。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ線源が、短パルス発信ＵＶ光源である。
このような構成によれば、金型温度を上昇させることなく樹脂を硬化させることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ線源からのエネルギ線を集光、拡散またはコリメートする光学系が設けられている。
本発明の他の好ましい態様によれば、微細構造が表面に形成される基材フィルムを金型面に吸着して固定する固定機構が設けられている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの一部を構成し、前記窓のキャビティ側面と、該窓に対向する金型の内面とに微細構造が形成されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、前記窓のキャビティ側の面に、ダイまたはロール転写で形成された微細構造が形成された透明樹脂層が配置されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、前記窓のキャビティ側の面に、熱キャスト重合、または光キャスト重合で形成された微細構造が形成された透明樹脂層が配置されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、前記窓のキャビティ側の面に、金型から転写された微細構造が形成されたエネルギ線硬化型透明材料層が配置されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、前記窓のキャビティ側の面に、微細構造が形成され前記エネルギ線硬化樹脂との離型性に優れた透明樹脂層が配置されている。
このような構成によれば、型開き時に、成形品の取り出しが容易になり、生産効率が向上する。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記窓が前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成し、前記窓のキャビティ側の面に、微細構造が形成され離型剤を含有する透明樹脂層が配置されている。

このような構成によれば、型開き時に、成形品の取り出しが容易になり、生産効率が向上する。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記金型キャビティを挟んで該キャビティの厚さ方向に対向するように配置された一対の電極を有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記電極の一方が前記窓に配置された透明電極である。

発明の他の好ましい態様によれば、前記金型キャビティを挟んで該キャビティの幅方向に対向するように配置された一対の電極を有する。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ線源が偏光状態の紫外光を発生させるＵＶランプである。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記エネルギ線源と窓の間、または前記窓に偏光素子が配置されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記インクジェット用ノズル/ヘッドが、前記金型に対して移動しながら、前記金型のキャビティに所望量づつエネルギ線硬化樹脂を塗布する。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記吐出機構がシリンジとノズルを用いた精密計量吐出機構を備え、該吐出機構が、前記金型に対して移動しながら、前記金型のキャビティに所望量づつエネルギ線硬化樹脂を塗布する。

このような構成によれば、前記精密計量吐出機構のシリンジに連続的にエネルギ線硬化樹脂を供給し連続成形できる射出成形装置を用いることで、３次元的にまた両面に複雑に精密形状付与された成形品を生産性良く製造することができる。

本発明の他の態様によれば、射出成形装置を用いた成形品の製造方法であって、前記計量射出機構（前記樹脂供給装置）によって前記エネルギ線硬化樹脂を金型キャビティ内に射出する射出ステップと、前記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるエネルギ線を、前記窓に向けて照射して前記エネルギ線硬化樹脂を硬化させ成形品を形成する硬化ステップと、前記金型キャビティから硬化した成形品を取り外すステップと、を備えていることを特徴とする成形品の製造方法が提供される。

このような構成を有する本発明によれば、複雑な二次元形状をフィルム等の表面に付与することができ、また生産性に優れたエネルギ線硬化樹脂射出成形装置が提供される。
また、このような構成を有する本発明によれば、凹凸形状をフィルム等の両面に付与することができるエネルギ線硬化樹脂射出成形装置が提供される。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態のエネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置１の概略構成を示す模式的な図面である。射出成形装置１は、液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムシート、防汚フィルム、反射防止フィルム、視野角制限フィルム等の所定の凹凸形状が表面に形成されたフィルムまたはシート（フィルム等）を射出成形する射出成形装置である。

射出成形装置１は、金型２と、金型２にエネルギ線硬化樹脂を計量して射出する計量射出機構４と、金型２にエネルギ線を照射するエネルギ線源６とを備えている。金型２は、金属製の固定型２ａと、固定型２ａに対して往復動可能に構成された金属製の移動型２ｂとを備え、固定型２ａと移動型２ｂとの間に成形品の形状に対応したキャビティ８が形成されるように構成されている。本実施形態の射出成形装置１は光学フィルムを製造する装置であり、キャビティ８は、厚さ３０ないし１０００μｍの薄板形状とされている。

キャビティ８の厚さは、製造されるフィルム等の厚みが200μｍ以下、または100μｍ以下、または６０μｍ以下となるように設定することができる。

計量射出機構４は、一端がキャビティ８に連通するように固定型２ａを貫通して配置されたランナ１０と、ランナ１０の他端に所定量のエネルギ線硬化樹脂を供給する吐出装置１２とを備えている。なお、本実施形態の射出成形装置１は、ランナ１０が移動型２ｂの移動方向と平行に延びるように配置され、エネルギ線硬化樹脂が移動型２ｂの移動方向と平行にキャビティ８内に射出される構成となっている。

エネルギ線源６は、固定型２ａと反対側から移動型２ｂに向けてエネルギ線を照射するように配置されている。本実施形態では、エネルギ線源６は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＵＶランプであるが、使用するエネルギ線硬化樹脂の種類等に応じ、他の発光波長を有するＵＶランプ、または他のエネルギ線を発生させるものを使用してもよい。他のエネルギ線源としては、レ−ザ−、例えば、Ａｒイオンレ−ザ−（488nm、514nm）、YAGレ−ザ−（532nm）がある。
また、エネルギ線源６は、短パルス発信のＵＶ光源でもよい。

エネルギ線源６と金型２の間に、エネルギ線源６からのエネルギ線を集光、拡散またはコリメートする光学系を設けてもよい。

金型２の移動型２ｂのエネルギ線源６側面には、開口１４が設けられ、この開口１４に石英ガラス板１６が取付けられ、エネルギ線源６からのエネルギ線を金型２のキャビティ８内に導入する窓が形成されている。石英ガラス板１６は、キャビティの一部を構成している。

開口１４および石英ガラス板１６は、エネルギ線源６からのエネルギ線がキャビティ８内に射出されたエネルギ線硬化樹脂を硬化させることができるような寸法形状に設定されている。

前記石英ガラス板１６と対向する固定型２ａ側のキャビティ８の底面には、微細構造転写金型１８が取付けられている。微細構造転写金型１８は、成形品に付与する微細構造と相補的な形状を有する微細構造が表面に形成された金型部品であり、微細構造をキャビティ８側に向けて配置されている。

微細構造転写金型１８の下方には、複数の水管２０が配置され、金型２を所定温度に維持するように構成されている。さらに、ランナ１０のキャビティ８側の端を開閉するシャッタ２２が設けられている。さらに、固定型２ａと移動型２ｂの分割面に、直径１０μｍ以下のガス抜きの孔２４が形成されている。

このような構成を有する射出成形装置１では、金型２を閉じた状態で、キャビティ８内に所定量のエネルギ線硬化樹脂を、計量射出機構４から注入した後、エネルギ線源６のＵＶランプを所定時間作動させ、キャビティ８内のエネルギ線硬化樹脂を硬化させてキャビティ８の形状に沿った成形品とする。その後、金型２を開き、成形品を金型２から取り外す。

図２は、図１に示す第１実施形態の射出成形装置１の変形例である射出成形装置２６の図１と同様の図面である。射出成形装置２６は、基本的には射出成形装置１と同一の構成であるが、キャビティ８に開口するガス供給路２８が固定型２ａに形成されている点で、射出成形装置１と異なる。ガス供給路２８の直径は、１０μｍより小さく設定されているのが好ましい。

このガス供給路２８から、エネルギ線硬化樹脂の注入に先立ってキャビティ８内に不活性ガス等のガスを供給することによりキャビティ８内をパージすることが可能となり、また型開き時にこのガス供給路２８から不活性ガス等のガスを供給することにより、固定型２ａから成形品を容易に取外すことができる。

図３は、本発明の第２実施形態の射出成形装置３０を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置３０は、基本的には射出成形装置１と同一の構成であるが、ランナ１０が移動型２ｂの移動方向と直交に延びるように配置され、エネルギ線硬化樹脂が移動型２ｂの移動方向と直交してキャビティ８内に射出される構成となっている点で射出成形装置１と異なっている。
また、射出成形装置３０では、ランナ１０の先端が、図４に示されている、テーパ型ピストン開閉機構３２が設けられている。

図５は、本発明の第３実施形態の射出成形装置３４を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置３４は、基本的には射出成形装置１と同一の構成であるが、複数の成形品を同時に成形できるように、キャビティ８および微細構造転写金型１８が構成されている点で射出成形装置１と異なっている。

図６は、本発明の第４実施形態の射出成形装置３６を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置３６は、基本的な構成は射出成形装置１と同一の構成であるが、成形品に埋め込まれる透明基材４０が、石英ガラス板と対向する固定型２ａ側のキャビティ８の底面に配置される点、石英ガラス板の裏面側（キャビティ側）に透明エネルギ線硬化型透明材料層で形成された微細形状付与型４２が配置されている点等で、射出成形装置１と異なっている。

図６に示されているように、射出成形装置３６の固定型２ａには、複数個所でキャビティ８に開口する吸引通路３８が形成され、この吸引通路３８を吸引装置（図示せず）に接続することによって、固定型２ａ側のキャビティ８の底面に配置された透明基材４０をキャビティ８の底面に吸着固定できるように構成されている。
なお、射出成形装置３６では、キャビティ８の底面に、微細構造転写金型１８が取付けられない。

また、射出成形装置３６では、窓を構成する石英ガラス板１６のキャビティ８側に透明樹脂で形成された微細形状付与型４２が配置されている。微細形状付与型４２は、エネルギ線源からのエネルギ線に対して透明な材料（例えば架橋性樹脂材料、ＰＭＭＡ、ポリシロキサン）で形成された厚さ１乃至２ｍｍ程度の薄板状のエネルギ線硬化型透明材料層であり、一方の面が成形品に付与する形状と相補的な凹凸形状に加工されたものであり、この凹凸形状が形成されている面をキャビティ８側に向けて、石英ガラス板１６に取付けられている。

微細形状付与型４２は、透明樹脂にダイまたはロール転写で形成された微細構造が転写されたものでも、あるいは、透明樹脂に熱キャスト重合、または光キャスト重合で形成された微細構造が形成されたものでもよい。
また、微細形状付与型４２は、表面にハードコートが施されていても良い。

このような構成を有する射出成形装置３６では、まず、金型２を開いた状態で、キャビティ８の固定型２ａ側の底に成形品に埋め込まれこの成形品のベースとなる透明基材４０を配置し、吸引通路３８からの吸引によって、透明基材４０をキャビティ８の底に吸着固定しておく。

次いで、金型２を閉じ、キャビティ８内に所定量のエネルギ線硬化樹脂を計量射出機構４から注入した後、エネルギ線源６のＵＶランプを所定時間作動させる。このとき、石英ガラス板１６に取付けられている微細形状付与型４２は、エネルギ線を透過させるので、エネルギ線源６からのエネルギ線は、キャビネット８内のエネルギ線硬化樹脂に照射され、キャビティ８内のエネルギ線硬化樹脂を硬化させてキャビティ８の形状に沿った成形品とする。その後、金型２を開き、吸引通路３８からの吸引を停止し、成形品を金型２から取り外す。

射出成形装置３６で成形した成形品では、一方の面に透明基材４０が埋め込まれ、他方の面に、透明樹脂で形成された微細形状付与型４２の凹凸形状と相補的な形状が付与されることになる。

図７は、本発明の第５実施形態の射出成形装置４４を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置４４は、移動型２ｂにエネルギ線源６が取付けられている点、および成形品に埋め込まれる透明基材４０が吸引通路４６を介した吸引で石英ガラス板１６に吸着固定されている点で、第１実施形態の射出成形装置１と異なっている。

図８は、本発明の第６実施形態の射出成形装置４８を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置４８は、石英ガラス板１６のキャビティ８側の面に射出成形装置３６と同様に微細形状付与型４１が配置されている点で、射出成形装置１と異なっている。

このような構成を有する射出成形装置４８によれば、微細構造転写金型１８と透明樹脂製の微細形状付与型４１が成形品のそれぞれの側に配置されるので、両面に微細構造が付与された成形品（フィルム等）が成形される。

図９は、本発明の第７実施形態の射出成形装置５０を示す、図１と同様の図面である。
射出成形装置５０は、金型２のキャビティ８を挟んで配置された一対の電極が設けられている点で、射出成形装置１と異なっている。

図９に示されているように、石英ガラス板１６のキャビティ８側の面には直流電源５２の一端に接続され一方の電極とされる透明電極５４が取付けられ、固定型２ａに取付けられた金属製の微細構造転写金型１８は直流電源５２の他端に接続され他方の電極を構成している。透明電極５４は絶縁部材５５を介して移動型２ｂに取付けられ、また、微細構造転写金型１８も絶縁部材５５を介して固定型２ａに取付けられている。
従って、射出成形装置５０では、金型２のキャビティ８を挟んで該キャビティ８の厚さ方向（即ちフィルム等の厚さ方向）に対向するように配置された一対の電極５４、１８が設けられていることになる。

このような構成を有する射出成形装置５０によれば、エネルギ線硬化樹脂として例えばハロゲン系樹脂（フッ素系樹脂等）等の大きな極性分子を有するエネルギ線硬化樹脂を使用し、エネルギ線硬化樹脂のキャビティ８への注入後、エネルギ線の照射前あるいは照射中に、双方の電極によりキャビティ８内のエネルギ線硬化樹脂に電場を印加することにより、エネルギ線硬化樹脂の分子を、成形品であるフィルム等の厚さ方向に配向させ、成形品に特定の光学性能等を付与することができる。

図１０は、本発明の第８実施形態の射出成形装置５６を示す、図１と同様の図面である。射出成形装置５６は、エネルギ線源６と石英ガラス板１６の間に偏光フィルム５８が配置されている点で、射出成形装置１と異なっている。

このような構成を有する射出成形装置５６によれば、エネルギ線硬化樹脂としてフッ素系樹脂等の極性を有するエネルギ線硬化樹脂を使用し、偏光フィルム５８によって偏光したエネルギ線でエネルギ線硬化樹脂に照射することによって、エネルギ線硬化樹脂の分子を配向させ、成形品に特定の光学性能等を付与することができる。偏光フィルム以外の偏光素子を用いて、偏光状態のエネルギ線がエネルギ線硬化樹脂に照射されるように構成してもよい。また、偏光状態の紫外線を発生させるＵＶランプをエネルギ線源として用いても良い。

図１１は、本発明の第９実施形態の射出成形装置６０を示す、図１と同様の図面である。射出成形装置６０は、エネルギ線硬化樹脂の計量射出機構の構成等が、射出成形装置１と異なっている。

図１１に示されているように、射出成形装置６０では、計量射出機構の吐出装置が、移動型２ｂに取付けられインクジェットヘッド６２とインクジェットノズル６４とを備えている。インクジェットノズル６４は、ＵＶ硬化樹脂タンク６６から供給されたＵＶ硬化樹脂を金型２のキャビティ８内に供給するように構成されている。インクジェットヘッド６２とインクジェットノズル６４は、ガス圧制御（例えばエア、窒素ガス等の不活性ガス）またはピエゾ素子を用いた吐出機構を備えている。

また、射出成形装置６０では、インクジェットノズル６４のノズル先端がエネルギ線源６と反対方向を向くように設置されている。
さらに、射出成形装置６０では、エネルギ線源６と金型２との間にレンズ６８が配置されている。

図１２および図１３は、本発明の第１０実施形態の射出成形装置６９を示す図面である。射出成形装置６９は、射出成形装置６０と類似する構成を備えているが、移動型２ｂ側に設けられた計量射出機構が、移動型２ｂに沿って移動する点で射出成形装置６０と異なっている。

即ち、図１２に示されているように、射出成形装置６９では、計量射出機構を構成するＵＶ硬化樹脂タンク７０と、インクジェットヘッド７２と、インクジェットノズル７４とが、固定型２ａに沿って移動しながら、キャビティ８を構成する固定型２ａの表面に、精密計量されたエネルギ線（紫外線）硬化樹脂７６を適量ずつ塗布していく。塗布されたエネルギ線硬化樹脂７６は、レベリングして一様に広がる。

エネルギ線硬化樹脂の塗布が完了すると、移動型２ｂを固定型２ａ上に配置して型締めし（図１３）、エネルギ線源６からエネルギ線（ＵＶ）照射を行って、キャビティ８内のエネルギ線硬化樹脂を硬化させる。

このときエネルギ硬化樹脂の粘度は、金型からの漏れを防止するため、１〜１０００ｃｐ、好ましくは５〜５００ｃｐ、更に好ましくは、１０〜１００ｃｐである。

また、エネルギ線硬化樹脂の塗布層の厚さは、３００μm以下、好ましくは１００μm以下、更に好ましくは５０μm以下である。

次に、第１１実施形態の射出成形装置１１０について説明する。
図１４は、本発明の第１１実施形態の射出成形装置１１０の金型等の概略構成を示す平面図であり、図１５は、図１４のXV-XV線に沿った断面図である。また、図１６は、図１４のXVI-XVI線に沿った断面図であり、図１７は、図１４のXVII-XVII線に沿った固定型の断面図である。
射出成形装置１１０は、金型１１２と、金型１１２にエネルギ線硬化樹脂を計量して射出する計量射出機構１１４と、金型１１２にエネルギ線を照射する第１実施形態と同様の構成のエネルギ線源１１６と、金型１１２と成形品との間にガスを供給するガス供給機構１１７とを備えている。

金型１１２は、金属製の固定型１１８と、固定型１１８に対して回動可能な移動型１２０とを備えた開閉可能な一対の金型部分で構成され、図１６および図１７に示されているように、固定型１１８と移動型１２０との間に成形品の形状に対応したキャビティ１２２が形成されるように構成されている。

移動型１２０は、図１５に示すように、固定型１１８の一方側の端部に、金型１１２の分割面（固定型１１８と移動型１２０との接触面）に対してほぼ平行に配置された軸１２４によって、矢印Ａ方向に回動可能に固定型１１８に取り付けられている。また、固定型１１８の他方側の端部には、固定型１１８を上下方向に貫通して延びるボルト１２５が取り付けられている。

移動型１２０には、開口１２６が形成され、この開口１２６には、第１実施形態と同様の構成の石英ガラス板１２８が取り付けられ、この石英ガラス板１２８によって、エネルギ線源１１６からのエネルギ線をキャビティ１２２に導入する窓が形成されている。

固定型１２０および石英ガラス板１２８のキャビティ１２２側の面には、必要に応じて、成形品の表面形状と相補的な形状の微細加工が施される。

キャビティ１２２は、プリズムシート等の成形品の形状に対応した形状を有する矩形で薄板状の成形部１３０と、成形部１３０と連通し成形部１３０より厚い一対のランナー部１３１とを備えている。一対のランナー部１３１は、矩形状の成形部１３０の両側の全長にわたって延びるように配置されている（図１６）。

計量射出機構１１４は、図１６に示されているように、キャビティ１２２内にエネルギ線硬化樹脂を供給する樹脂供給装置１１５と、樹脂供給装置１１５とキャビティ１２２を連通する樹脂供給路１３２と、キャビティ１２２と吸引装置等の図示しない排出装置とを連通する排出路１３４とを備えている。

樹脂供給路１３２は、固定型１１８の一方の側面から水平方向に延びる水平部分１３２ａ（第二の樹脂供給路）と、該水平部分の末端から上方に向かって延びる垂直部分１３２ｂ（第一の樹脂供給路）とが結合した略Ｌ字形状である。垂直部分１３２ｂの上端が、一方のランナー部１３１の長手方向略中央に開口する射出口１３６を形成している。

排出路１３４は、固定型１１８の他方の側面から水平方向に延びる水平部分１３４ａ（第二の樹脂排出路）と、該水平部分の末端から上方に向かって延びる垂直部分１３４ｂ（第一の樹脂排出路）とが結合した略Ｌ字形状である。垂直部分１３４ｂの上端が、他方のランナー部１３１の長手方向略中央に開口する排出口１３８を形成している。

このような構成により、射出成形時には、まず、肉厚のランナー部１３１に樹脂が充填され、次いで、ランナー部１３１から薄板状の成形部１３０に樹脂が流れ込むので、未硬化のエネルギ線硬化樹脂を薄板形状の成形部１３０内に迅速かつ均一に導入することができる。

固定型１１８には、樹脂供給路１３２の垂直部分１３２ｂの延長線上を下方に向かって延びる貫通孔１４０と、排出路１３８の垂直部分１３４ｂの延長線上を下方に向かって延びる貫通孔１４２とが形成されている。貫通孔１４０、１４２は、それぞれ、垂直部分１３２ｂ、１３４ｂと略同一の内径を有している。

貫通孔１４０、１４２内には、貫通孔１４０、１４２の内径と略等しい外径を有するロッド１４４、１４６が、図示しない駆動機構によって上方位置と下方位置の間を移動可能に配置されている。

ロッド１４４は、上方位置では、樹脂供給路１３２の垂直部分１３２ｂに侵入して樹脂供給路１３２を閉鎖し、上端面１４８が一方のランナー部１３１の底面と面一となってキャビティ１２２の内面の一部を構成し、また、下方位置では、図１６に示されているように、上端面１４８が樹脂供給路１３２の垂直部分１３２ｂの下端に位置するように構成されている。したがって、ロッド１４４は、キャビティ１２２の内面とほぼ同一平面となる上方位置と、水平部分１３２ａおよび垂直部分１３２ｂの合流位置である下方位置との間で往復可能となる。
また、ロッド１４６は、上方位置では、排出路１３４の垂直部分１３４ｂに侵入して閉鎖し、上端面１４９が他方のランナー部１３１の底面と面一となってキャビティ１２２の内面の一部を構成し、また、下方位置では、図１６に示されているように、上端面１４９が排出路１３４の垂直部分１３４ｂの下端に位置するように構成されている。したがって、ロッド１４６は、キャビティ１２２の内面とほぼ同一平面となる上方位置と、水平部分１３４ａおよび垂直部分１３４ｂの合流位置である下方位置との間で往復可能となる。

なお、ロッド１４４，１４６の下方位置は、水平部分１３２ａ，１３４ａおよび垂直部分１３４ａ，１３４ｂの合流位置に限らず、水平部分１３２ａ，１３４ａと垂直部分１３４ａ，１３４ｂとをそれぞれ連通する位置であればよいので、例えば上端面１４８，１４９が垂直部分１３２ｂ、１３４ｂの下端よりもキャビティ１２２から離れた下方に位置するように設定されていてもよい。

ガス供給機構１１７は、固定型１１８からの成形品の取り外しを容易するため、成形品の硬化後に固定型１１８と成形品との間にガスを供給する機構である。ガス供給機構１１７は、図１７に示すように、図示しないガス供給装置とキャビティ１２２を連通するガス供給路１５０を備えている。

ガス供給路１５０は、固定型１１８の他方の側面から水平方向に延びる水平部分１５０ａと、該水平部分の末端から上方に向かって延びる垂直部分１５０ｂとを備えた略Ｌ字形状を有している。垂直部分１５０ｂの上端が、ランナー部１３１の長手方向略中央に開口するガス吹き出し口１５１を形成している。
本実施形態のガス供給機構１１７は、図１４に示されているように、各ランナー部１３１に４つのガス吹き出し口１５１が開口するように構成されている。

ガス供給機構１１７は、さらに、ガス供給路１５０の垂直部分１５０ｂ内に配置されたエジェクタバルブ１５２と、エジェクタバルブ１５２の下方に配置されエジェクタバルブ１５２をキャビティ１２２内に向けて押し上げるエジェクタピン１５４とを備えている。

エジェクタバルブ１５２は、頭部が、ガス供給路１５０の垂直部分１５０ｂの上部に形成された頭収容部１５６に収容され、軸部が、頭収容部１５６の下方に配置され軸通路１５８に収容されている。さらに、エジェクタバルブ１５２は、下方に配置されたエジェクタピンによって、頭部の上端面がランナー部１３１の底面と面一となる下方位置（図１７）と、頭部がランナー部１３１内に突出する上方位置との間で上下動するように構成されている。このエジェクタバルブ１５２は、固定型１１８との間に配置された圧縮コイルバネ１５３によって、下方に付勢されている。

エジェクタバルブ１５２の軸部の外周には、軸線方向に延びる溝が形成され、この溝により、軸通路１５８と軸部との間にガスが流通可能となっている。

次に、本実施形態の射出成形装置１１０の動作を説明する。図１８ないし図２３は、本実施形態の射出成形装置１１０の動作を示す図である。
まず、図１８に示すように、金型１１２の固定型１１８と移動型１２０を閉じ、計量射出機構１１４のロッド１４４，１４６は、いずれも、下方位置に配置する。これにより、樹脂供給路１３２および排出路１３４が開かれ、キャビティ１２２が樹脂供給装置１１５および排出装置と連通する。また、各エジェクタバルブ１５２も下方位置に配置する。

この状態で、樹脂供給装置１１５からエネルギ線硬化樹脂を供給する。エネルギ線硬化樹脂は、樹脂供給路１３２を通ってキャビティ１２２内に入る。キャビティ１２２内を密閉して、排出装置を作動させながら、キャビティ１２２内にエネルギ線硬化樹脂を供給する。

供給されたエネルギ線硬化樹脂は、まず、一方のランナー部１３１を満たし、次いで、成形部１３０に流れ込む。キャビティ１２２がエネルギ線硬化樹脂で満たされるにつれ、キャビティ１２２内の空気や離型用ガス等は、エネルギ線硬化樹脂による押出しと排出装置からの吸引によって、排出路１３４を通してキャビティ１２２から排出される。

キャビティ１２２全体がエネルギ線硬化樹脂で満たされると、図１９に示すように、排出側のロッド１４６を上方位置に移動させ、排出路１３４の垂直部分１３４ｂを閉鎖する。このとき、ロッド１４６の上端面１４９は、他方のランナー部１３１の底面と面一となり、キャビティ１２２の内面の一部を構成する。

さらに、キャビティ１２２内の圧力が所定圧力となるまで、樹脂供給装置１１５からキャビティ１２２内に引き続きエネルギ線硬化樹脂を供給する。キャビティ１２２内のエネルギ線硬化樹脂が所定圧に達すると、エネルギ線硬化樹脂の供給を終了し、図２０に示すように、樹脂供給路側のロッド１４４を上方位置に移動させて、樹脂供給路１３２を閉鎖する。このとき、ロッド１４４の上端面１４８は、一方のランナー部１３１の底面と面一となり、キャビティ１２２の内面の一部を構成する。

次いで、エネルギ線源１１６を作動させ、石英ガラス板１２８を通してエネルギ線硬化樹脂にエネルギ線を照射し、エネルギ線硬化樹脂を硬化させ、キャビティ１２２の形状に対応した形状の成形品１１１を得る。成形品１１１は、ランナー部１３１で形成される厚肉部１１１Ａと、成形部１３２で形成される厚肉部１１１Ａの薄板部１１１Ｂとから構成される。

エネルギ線の照射に先立って、樹脂供給路１３２の垂直部分１３２ｂおよび排出路１３４の垂直部分１３４ｂ内のエネルギ線硬化樹脂は、ロッド１４４，１４６によって排除されているため、エネルギ線の照射後に、エネルギ線が十分に到達しない垂直部分１３２ｂ、１３４ｂ内に未硬化のエネルギ線硬化樹脂が残存することが回避される。さらに、上端面１４８によって射出口１３６が閉じられるため、樹脂供給路１３２へのエネルギ線の侵入が妨げられる。この結果、垂直部分１３２ｂ、１３４ｂ内に残存した未硬化のエネルギ線硬化樹脂が増粘または硬化することにより、成形品の取り外し作業、次回の射出成形作業に支障がでること等が回避される。

成形品１１１の硬化が完了すると、型開きを行う。具体的には、固定型１１８のボルト１２５を回転させ、図２１に示すように、ボルト１２５の先端で移動型１２０を離間する方向に押し上げ、さらに、軸１２４を中心に移動型１２０を固定型１１８に対して回動させ移動型１２０を反転させる。したがって、型開き開始時には、移動型１２０が分割面に対して傾きながら固定型１１８から分離されていく。

この結果、このような型開き動作では、型開きが、固定型１１８の一端側から順次、行われることになる。この結果、移動型１２０がキャビティ１２２内の成形品１１１の一端から他端に向けて順次、剥離される。このため、移動型１２０を、分割面に直交する方向に移動させ、型開きする場合に比べて、成形品１１１にかかる力を大幅に減少させることができる。したがって、薄板状の成形品１１１を破損させることなく型開きを行うことができる。

なお、移動型を固定型に対して分離する機構は、移動型を固定型に対して回動させる構成に限らず、例えば移動型の一端側のみを所定量上方に移動させ、移動型を金型分割面に対して傾斜させ、その後、移動型を金型分割面に直交する方向に移動させるような構成を採用してもよい。

型開きが完了すると、成形品１１１を固定型１１８から取り出す。
まず、ガス供給機構１１７によって、成形品１１１と固定型１１８との間にガスを供給する。具体的には、ガス供給装置を作動させると、ガスは、ガス供給路１５０を通ってエジェクタバルブ１５２の軸部の溝を通り、圧縮コイルバネ１５２の付勢力に抗してエジェクタバルブ１５２の頭部を上方に押し上げる。これにより、エジェクタバルブ１５２の頭部と固定型１１８との間に隙間が形成され、ガスは、この隙間から成形品１１１の厚肉部１１１Ａと固定型１１８のランナー部１３１との間に供給される。そしてガスは、成形品１１１を固定型１１８から剥離して浮き上がらせる。

次に、ガスの供給を続けながら、図２２に示すように、エジェクタピン１５４を上方に移動させて、エジェクタバルブ１５２を上方位置に移動させる。これにより、エジェクタバルブ１５２の頭部がキャビティ１２２内にさらに突出し、成形品１１１の肉厚部１１１Ａを固定型１１８から完全に引きはがす。

このとき、ガス供給路１５０からガスが供給され続けているので、肉厚部１１１Ａの引きはがしが容易になる。ここで、ガス噴出およびエジェクタバルブ１５２による押し出しは、成形品１１１の厚肉部１１１Ａの裏面に対して行われるので、ガス供給およびエジェクタバルブ１５２による押し出しによって、成形品１１１が破損することが抑止される。

成形品１１１の厚肉部１１１Ａを、固定型１１８から剥離させた後、図２３に示すように、射出成形装置１２０に設けられた成形品搬送機構１６０によって、成形品を固定型１１８から取り出す。成形品搬送機構１６０は、キャビティ１２２のランナー部１３１の長手方向に沿って所定間隔を有して配置された複数個の吸着パッド１６２を備えている。

成形品搬送機構１６０は、成形品１１１の一方の厚肉部１１１Ａを吸着した吸着パッド１６２を徐々に上方に移動させることによって、成形品１１１の薄板部１１１Ｂを端から順に、固定型１１８の表面から剥離させ、成形品１１１を固定型１１８から取り外す。

成形品１１１を固定型１１８から取り出す場合も、型開きと同様、成形品１１１は一端から他端に向けて順次はがされるので、成形品１１１に大きな力がかかることが防止され、成形品１１１の薄板部１１１Ｂが破損するのを防止することができる。

なお、成形品搬送機構は、成形品１１１の両端を保持するように構成されていてもよい。この場合には、両端の成形品搬送機構が、成形品の端部から互いに反対側の端部に向かって順次剥離するように移動し、最後に中央部分を剥離させればよい。また、成形品搬送機構が、成形品の反対側の端部も保持すれば、取り出した成形品の搬送も容易に行うことができる。

以上のようにして成形した成形品１１１は、厚肉部１１１Ａが切断され、所望形状の成形品とされ、次工程に送られる。

次に、本発明の第１２実施形態の射出成形装置１６４の構成を説明する。図２４は、本発明の第１２実施形態の射出成形装置１６４の側断面を概略的に示す図である。図２４に示されているように、射出成形装置１６４は、移動型の石英ガラス板が裏面側（キャビティの反対側）から加圧される点を除き、第１１実施形態と同様の構成を備えている。以下、相違点について、説明する。

射出成形装置１６４では、移動型１２０の後側（キャビティ１２２と反対側）に加圧室が形成されている。すなわち、移動型１２０の後側（キャビティ１２２と反対側）に、図２４に示されているように、石英ガラス板１２８のキャビティ１２２と反対側の端面を覆う箱型のケーシング１６６が接続され、その内部に密閉空間１６８が形成されている。この密閉空間１６８は、ケーシングに取付けられたガス供給管１７０によって外部の加圧ガス供給装置から加圧気体が供給されることによって、内部が加圧された加圧室とされている。本実施形態では、エネルギ線源１１６が、密閉空間（加圧室）１６８に収容されている。

このような構成は、石英ガラス板１２８が裏面側（キャビティとは反対側）から加圧されるので、キャビティ１２２内に注入する樹脂の圧力を高めることができる。また、このような構成によって、より薄い石英ガラス板１２８を採用することができる等の利点を有する。ここで、薄い石英ガラス板１２８を採用すると、石英ガラスの可撓性が生じるが、この可撓性を利用して、樹脂を供給する際に石英ガラス板１２８を光源側に凸となるように撓ませ、予めエネルギ線硬化樹脂の硬化時の収縮量に対応して樹脂の供給量を増加させておけば、硬化後にひけの無い成形品を得ることができる。
なお、本発明の第１実施形態ないし第１２実施形態においては、縦型の射出成形装置について説明したが、横型のものを使用してもよい。

次に、上記実施形態の射出成形装置で製造される成形品であるフィルム等について説明する。

図２５は、実施形態の射出成形装置で製造される成形品の一例であるフィルム７８の一部分の平面図であり、図２６はその側面図である。
図２５および図２６に示されているように、フィルム７８は、四角錐台状の突起８０が碁盤の目状に規則的に配置された表面形状を有する、厚さ数μｍのフィルムである。隣接する突起８０の間隔は、約１０〜０．０５μｍ、好ましくは５〜０．０５μｍ、更に好ましくは１〜０．２μｍである。

このようなフィルム７８は、上記実施形態の射出成形装置において、フィルム７８の表面形状と相補的な形状の微細構造が設けられた微細構造転写金型１８または微細形状付与型４１を使用することによって製造される。

このようなフィルム７８は、下方に向かうにつれて屈折率が漸増する特性を利用して反射防止フィルムとして利用できる。また、表面によごれが付着し難いので、撥水性フィルム、防汚フィルムとしても利用可能である。材料にフッ素系樹脂を含有させると、撥水性、防汚性が向上する。

図２７は、本発明の実施形態の射出成形装置で製造される成形品の他の一例であるフィルム８２の一部分の斜視図である。
図２７に示されているように、光学フィルム８２は、四角錐台状の突起８４が１〜１００μｍのピッチで規則的に配置された表面形状を有するフィルムである。突起は、四角錐でもよい。
突起８４の四角円錐台の仮想の頂角は、１０〜５０度、好ましくは４０〜２０度、更に好ましくは３０〜２５度である。

このフィルム８２は、液晶表示装置等のバックライト機構のプリズムシートとして使用される。

また、突起８４の斜面を粗面とすることにより、視野角を制限し、覗き見防止用のフィルムとして使用することも可能である。粗面化の方法としては、微細構造転写金型１８または微細形状付与型４１の斜面に対応する部分を、予め粗面化しておく方法等が用いられる。

図２８は、本発明の実施形態の射出成形装置で製造される成形品の他の例であるプリズムシート８６の一部分の平面図であり、図２９はその側面図、図３０は正面図である。

図２８ないし図３０に示されているように、プリズムシート８６は、裏面全体に、幅方向に延びる三角柱状のプリズム８８が並列配置され、表面の長手方向一端側部分に、一端から他端に向けて延びる三角錐状の突起９０が並列配置されている。この突起９０の側面や谷部、そして/または突起９０の下方に位置するプリズム８８の側面や谷部は粗面化されているのが好ましい。

粗面化することにより、突起９０とプリズムシート８６の表面との境界などが視認されにくくなり、バックライト上で高品位なプリズムシ−トを製造できる。突起９０の頂角は７０〜１２０度が好ましく、更に好ましくは８０〜１１０度が好ましく、８０〜１００度がさらに好ましく、９０度が最も好ましい。また、プリズム８８の頂角は４０〜９０度が好ましく、４５〜７０度が更に好ましい。
これらプリズム（または突起）のピッチは、液晶パネルとのモアレ回避や薄型化のため、１〜６０μｍが好ましく、１０〜３０μｍが更に好ましくは、１５〜２０μｍが最も好ましい。

このプリズムシート８６は、突起９０が上方に向けられ、突起９０が設けられている側にＬＥＤ光源が配置されて、液晶表示装置等のバックライト機構のプリズムシートとして使用される。

次に、上記実施形態の射出成形装置で使用されるエネルギ線硬化樹脂について説明する。エネルギ線硬化樹脂には、型離れを改善するために、離型剤を適宜、含有させるのが好ましい。

エネルギ線硬化樹脂の原料としては、例えば、下記の材料が挙げられる。

剛直性成分であり、化学式２で表される樹脂原料２。

柔軟性成分であり、化学式３で表される樹脂原料３。

柔軟性成分であり、化学式４で表される樹脂原料４。

柔軟性成分であり、化学式５で表される樹脂原料５。

柔軟性成分であり、化学式６で表される樹脂原料６。

化学式７で表されるUV硬化用重合開始剤７。

化学式８で表される樹脂原料８。

ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート

剛直性成分であり、樹脂原料５の芳香族環を水素添加した構造の樹脂原料９。

剛直性成分であり、下記のＡ成分、Ｂ成分を含むウレタンアクリレート混合物である樹脂原料１０。
Ａ成分：ヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートの三量体との混合物
Ｂ成分：ヒドロキシプロピルアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの混合物

本発明では、製造された重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が40℃以上、好ましくは６０℃以上、更に好ましくは８０℃度以上である。

このような重合体を製造するためには架橋剤を用いてもよく、例えば、上述の化学式８や、以下の化学式９ないし２５で表される多官能アクリレートが挙げられる。

ビスフェノールＡのＥＯ変性（ｎ＝２）ジアクリレート

イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート

トリプロプレングリコールジアクリレート

テトラエチレングリコールジアクリレート

ペンタエリスリトールトリアクリレート

トリメチロールプロパントリアクリレート

トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝１）トリアクリレート

イソシアヌール酸ＥＯ変性トリアクリレート

トリメチロールプロパンＰＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート

トリメチロールプロパンＥＯ変性（ｎ＝２）トリアクリレート

Ｒ：Ｈまたは−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ₂
ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート

ペンタエリスリトールテトラアクリレート

［化２２］
Ａ−（Ｍ−Ｎ）ｎ−Ｍ−Ａ
Ａ：アクリル酸
Ｍ：二価アルコール
Ｎ：二塩基酸
ｎ：１〜１０

Ａ：アクリル酸
Ｍ：二価アルコール
Ｎ：二塩基酸
ｎ：１〜１０

トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル

ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジアクリレート

また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が40℃以上、好ましくは７０℃以上、更に好ましくは９０℃以上、最も好ましくは１１０℃以上のものが使用される。

また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも３官能アクリレ−トを使用すると、重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性が高くなり、Tgも高くなる。

分子中にアクリロイル基を２つ以上、好ましくは３〜６もつアクリレ−トモノマ−を使用すると重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。
分子中に脂環式二官能アクリレ−トを含ませると、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。

極性基を多く含有したアクリレ−トを含ませると、フィルムの特性として光学的異方性を付与することができる。
フッ素原子を含有したアクリレ−トを含ませると、フィルムに高電場を印加することでフィルムのポ−リングを行い光硬化することで光学的異方性を有する光学フィルムを製造できる。また、金属や他透明窓の樹脂との相溶性が乏しくなり、金型からの剥離が容易になる。

エポキシアクリレ−トを含ませると、硬化時酸素の阻害を受けにくく、金属への密着性に優れる。金属金型に重合物がとられ、金型を開いたときにガラス／透明樹脂に対し付着しにくく、剥離方向が常に金属金型面であり、都合が良い。金属面からの剥離はブロ−で行う。

ウレタンアクリレ−トとその希釈剤としてイミドアクリレ−トを用いてもよい。
（ヘキサメチレンジイソシアネ−ト/ヘキサメチレンジイソシアネ−ト三量体混合物）と、そして/または、（ヒドロキシプロピルアクリレ−ト/ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト混合物）の成分からなるウレタンアクリレ−ト混合物を用いても良い。

光重合開始剤としては、UV硬化用重合開始剤が好ましく、さらに増感剤を併用し、エネルギ増感反応を用いて重合させてもよい。感光波長が伸ばされ、深部の硬化を向上する。
例えば、ITX (2-メチル-1-[4-（メチルチオ）フェニル]-2-モルフォリノプロパン−１−オンとIrgacure907開始剤：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製を併用するのがよい。

ＵＶ硬化用重合開始剤として３６０ｎｍ以上の長波長域に吸収ピ−クを有する光重合開始剤を用いると、感光波長が伸び、深部の硬化を向上する。
例えば、BAPO｛ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）-フェニルフォスフィンオキサイド｝、MBAPO｛2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド｝が挙げられる。

また、UV硬化用重合開始剤として光褪色性を有する光重合開始剤を用いると、光反応に伴いＵＶ硬化用重合開始剤の吸収帯が消失し、光はより深部まで到達し奥まで硬化反応が進む。
例えば、MBAPO（2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド）等のアシルフォスフィンオキサイド、ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）チタニウム等のチタノセン系開始剤、OXE｛1,2-オクタンジオン,1-[4-（フェニルチオ）-,2-（O-ベンゾイルオキシム）]｝等のオキシムエステルがある。

可視光エネルギ線照射において使用可能な光重合開始剤を用いると、可視光照射にて重合開始可能であるので、エネルギ線源としてレ−ザが使用可能となる。
例えば、ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）等のチタノセン系開始剤がある。

エネルギ線硬化樹脂の具体的な配合例としては、例えば、以下のようなものがある。

実施例１
樹脂原料１（40ｗｔ％）、樹脂原料２（20ｗｔ％）、樹脂原料３（40ｗｔ％）、およびＵＶ硬化用重合開始剤７（1.2ｗｔ％）の混合物を硬化させて、
Tg＝120℃の硬化物が得られた。

実施例２
樹脂原料１１（45ｗｔ％）、樹脂原料３（30ｗｔ％）、樹脂原料５（25ｗｔ％）、およびＵＶ硬化用重合開始剤７（1.2ｗｔ％）の混合物を硬化させて、
Tg＝70℃の硬化物が得られた。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記第７実施形態の射出成形装置５０では、金型２のキャビティ８を挟んで該キャビティ８の厚さ方向（即ちフィルム等の厚さ方向）に対向するように配置された一対の電極５４、１８が設けられていたが、図３１に示されている射出成形装置９２のように、キャビティ８を挟んでキャビティ８の幅方向に対向するように配置された一対の電極９４、９６を設けた構成でもよい。

射出成形装置９２では、直流電源９８に接続された透明導電膜製の電極９４、９６が、石英ガラス板１６の両端の下面に取付けられ、さらに、絶縁部材１００を介してそれぞれ移動型２ｂに接続されている。

このような構成を有する射出成形装置９２によれば、エネルギ線硬化樹脂として例えばハロゲン系樹脂（フッ素系樹脂等）の大きな極性分子を有するエネルギ線硬化樹脂を使用し、エネルギ線硬化樹脂のキャビティ８への注入後、エネルギ線の照射前あるいは照射中に、双方の電極によりキャビティ８内のエネルギ線硬化樹脂に電場を印加することにより、エネルギ線硬化樹脂の分子を成形品であるフィルム等の厚さと直交する方向に配向させ、成形品に特定の光学性能等を付与することができる。

又、吐出機構として、図３２に示されているような、精密吐出機構１０２を用いても良い。精密吐出機構１０２は、コントローラ１０４の制御により、シリンジを用いた吐出バルブ１０６に補助タンク１０８から連続的にエネルギ線硬化樹脂を供給する構成であるので、比較的多くのエネルギ線硬化樹脂を正確に計量して吐出することができる。

さらに、インクジェット方式では、吐出量を多くする場合、一次元または二次元配列された複数のノズルを備えたヘッドを用いてエネルギ線硬化樹脂の原料を供給するのが好ましい。特に、図１２、１３に示されている方法ではエネルギ線硬化樹脂の原料を金型内部へ短時間にレベリングにより均一塗布を行う目的から、ノズルが二次元配列したヘッドを用いた方がより好ましい。

また、窓の一部または全部を、ポリエステル、アクリル等の透明樹脂の板で構成してもよい。この場合、石英ガラス板１６に代えて透明樹脂板を使用しても、あるいは、石英ガラス板と透明樹脂板とを一体化させたものを使用してもよい。透明樹脂板を石英ガラス板と一体化した場合には、窓のキャビティ側の面が透明樹脂で形成されるようにするのがよい。また、透明樹脂板の厚さは、たとえば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ、更に好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍである。

また、金型からの成形品の取り外しを容易にするために、超音波振動装置を金型に接続してもよい。

本発明の第１実施形態のエネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置の概略構成を示す模式的な図面である。 図１に示す第１実施形態の射出成形装置の変形例である射出成形装置の図１と同様の図面である。 本発明の第２実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 図３の射出成形装置３０に設けられているテーパ型ピストン開閉機構を示す図面である。 本発明の第３実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第４実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第５実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第６実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第７実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第８実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第９実施形態の射出成形装置を示す、図１と同様の図面である。 本発明の第１０実施形態の射出成形装置を示す図面である。 本発明の第１０実施形態の射出成形装置を示す図面である。 本発明の第１１実施形態の射出成形装置を示す平面図である。 図１４のXV-XV線に沿った断面図である。 図１４のXVI-XVI線に沿った断面図である。 図１４のXVII-XVII線に沿った断面図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１１実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の第１２実施形態の射出装置の動作を示す図である。 本発明の実施形態の射出成形装置で製造される成形品の一例であるフィルムの一部分の平面図である。 図１４のフィルムの側面図である。 本発明の実施形態の射出成形装置で製造される成形品の他の一例であるフィルムの一部分の斜視図である。 本発明の実施形態の射出成形装置で製造される成形品の他の例であるプリズムシートの一部分の平面図である。 図１７のプリズムシートの側面図である。 図１７のプリズムシートの正面図である。 第７実施形態の射出成形装置の変形例を示す、図１と同様の図面である。 シリンジを用いた精密吐出機構の構成を示す図面である。

符号の説明

１，１１０，１６４：射出成形装置
２，１１２：金型
２ａ，１１８：固定型
２ｂ，１２０：移動型
４，１１４：計量射出機構
６，１１６：エネルギ線源
８，１２２：キャビティ
１０：ランナ
１２，１１５：吐出装置
１４：開口
１６，１２８：石英ガラス板
１８：微細構造転写金型
１１７：ガス噴射装置
１４４，１４６：開閉バルブ
１４８，１４９：キャビティ面
１６０：成形品取出機構
１６６：加圧室

Claims (20)

1. エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、
   金型と、
   該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、
   前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、
   前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、
   前記計量射出機構は、前記金型のキャビティへの前記エネルギ線硬化樹脂の射出口を開閉する開閉機構を備え、
   前記開閉機構は、前記射出口を閉じたとき、前記キャビティの内面とほぼ同一平面に配置される端面を有する、
   ことを特徴とする射出成形装置。
2. エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、
   金型と、
   前記金型のキャビティに通じる第一の樹脂供給路と、
   前記第一の樹脂供給路内を往復する第一のロッドと、
   前記第一の樹脂供給路に合流する第二の樹脂供給路と、
   前記第二の樹脂供給路に樹脂を供給する樹脂供給装置と
   前記金型のキャビティに通じる第一の樹脂排出路と、
   前記第一の樹脂排出路内を往復する第二のロッドと、
   前記第一の樹脂排出路に合流する第二の樹脂排出路と、
   前記第二の樹脂排出路から樹脂を排出する樹脂排出装置と、
   前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、
   前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、
   前記第一のロッドの先端面は以下の（ａ）と（ｂ）との間を往復可能であり、
   前記第二のロッドの先端面は以下の（ｃ）と（ｄ）との間を往復可能であり、
   前記（ａ）は、前記第一の樹脂供給路と前記第二の樹脂供給路との合流位置またはそこより前記金型のキャビティから離れた位置であり、
   前記（ｂ）は、前記金型のキャビティを構成する面とほぼ同一平面となる位置であり
   前記（ｃ）は、前記第一の樹脂排出路と前記第二の樹脂排出路との合流位置またはそこより前記金型のキャビティから離れた位置であり、
   前記（ｄ）は、前記金型のキャビティを構成する面とほぼ同一平面となる位置である、
   ことを特徴とする射出成形装置。
3. エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、
   金型と、
   該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、
   前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、
   前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、
   前記窓の前記キャビティと反対側の面を覆う密閉空間を形成するケーシングと、前記密閉空間内を加圧する加圧装置とを更に備える、
   ことを特徴とする射出成形装置。
4. エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、
   開閉可能な複数の金型部分から構成された金型と、
   該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、
   前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、
   前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、
   前記金型は、型開きの開始時に、一方の前記金型部分が、分割面に対して他方の前記金型部分から傾きながら分離するように構成されている、
   ことを特徴とする射出成形装置。
5. エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成形装置であって、
   金型と、
   該エネルギ線硬化樹脂を計量して前記金型のキャビティ内に射出する計量射出機構と、
   前記金型に向けてエネルギ線を照射するエネルギ線源と、を備え、
   前記金型は、前記金型のキャビティの少なくとも一部を構成するとともに前記エネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有し、前記エネルギ線源からエネルギ線が前記窓を通して前記金型のキャビティ内に照射されるように配置され、
   前記成形品と前記金型のキャビティ面の間にガスを供給し、該金型から成形品を剥離するガス噴出機構を更に備え、
   前記ガス噴出機構は、成形品とキャビティ内面との間にガスを噴出するガス噴出口を有し、該ガス噴出口には、エジェクタ機構が設けられている、
   ことを特徴とする射出成形装置。
6. 成形品を前記金型から取り出す成形品取出機構を更に備え、該成形品取出機構は、前記成形品の一方側の端部を保持して、前記成形品を、他方側の端部に向かって順次前記金型から離間させる、
   請求項５に記載の射出成形装置。
7. 前記窓のキャビティ側の面および前記窓に対向する金型の内面に微細構造が形成されている、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の射出成形装置。
8. 前記窓のキャビティ側の面に、微細構造が形成され離型剤を含有する透明樹脂層が配置されている、
   請求項７に記載の射出成形装置。
9. 微細構造が表面に形成される基材フィルムを金型面に吸着して固定する固定機構が設けられている、
   請求項７に記載の射出成形装置。
10. 前記金型のキャビティ内部にガスを噴出させ、該金型から成形品を剥離するガス噴出機構を備えている、
    請求項１ないし４に記載の射出成形装置。
11. 前記金型を振動させ、該金型から成形品を剥離する超音波振動装置を備えている、
    請求項１ないし１０に記載の射出成形装置。
12. 前記計量射出機構が、インクジェット用ノズル/ヘッドを備えた吐出機構を備えている、請求項３ないし１１のいずれか１項に記載の射出成形装置。
13. 前記エネルギ線源が、短パルス発信ＵＶ光源である、
    請求項１ないし１２に記載の射出成形装置。
14. 前記金型キャビティを挟んで該キャビティの厚さ方向に対向するように配置された一対の電極を有する、
    請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の射出成形装置。
15. 前記金型キャビティを挟んで該キャビティの幅方向に対向するように配置された一対の電極を有する、
    請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の射出成形装置。
16. 前記エネルギ線源が偏光状態の紫外光を発生させるＵＶランプである、
    請求項１ないし１５に記載の射出成形装置。
17. 前記エネルギ線源と窓の間、または前記窓に偏光素子を配置した、
    請求項１ないし６に記載の射出成形装置。
18. 前記吐出機構がシリンジとノズルを用いた精密計量吐出機構を備え、
    該吐出機構が、前記金型に対して移動しながら、前記金型のキャビティに所望量づつエネルギ線硬化樹脂を塗布する、
    請求項２ないし６のいずれか１項に記載の射出成形装置。
19. 請求項１、３、４、５のいずれか１項に記載の射出成型装置を用いた成形品の製造方法であって、
    前記計量射出機構によって前記エネルギ線硬化樹脂を前記金型のキャビティ内に射出する射出ステップと、
    前記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるエネルギ線を、前記窓に向けて照射して前記キャビティ内のエネルギ線硬化樹脂を硬化させ、成形品を形成する硬化ステップと、
    前記金型キャビティから硬化した成型品を取り外すステップと、を備えている、
    ことを特徴とする方法。
20. 請求項２に記載の射出成型装置を用いた成形品の製造方法であって、
    前記樹脂供給装置によって前記エネルギ線硬化樹脂を前記金型のキャビティ内に射出する射出ステップと、
    前記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるエネルギ線を、前記窓に向けて照射して前記キャビティ内のエネルギ線硬化樹脂を硬化させ、成形品を形成する硬化ステップと、
    前記金型キャビティから硬化した成型品を取り外すステップと、を備えている、
    ことを特徴とする方法。

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