WO2006134892A1 - パターン複製装置、パターン複製方法及び剥離ローラ - Google Patents

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light diffraction
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Tetsuya Matsuyama
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    • Y10T156/19Delaminating means
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Definitions

  • Pattern duplicating apparatus Pattern duplicating method and peeling roller
  • the present invention relates to a pattern duplicating apparatus that duplicates a pattern that constitutes a light diffraction structure, a pattern duplicating method, and a peeling roller provided in the pattern duplicating apparatus.
  • a light diffraction structure-forming film in which a resin layer having a thermoforming property is provided on a substrate film, is heat-pressed onto an embossing roller by a pressure roller, and the concavo-convex pattern provided on the surface of the embossing roller is used as a resin layer.
  • a pattern duplicating method for duplicating is already known (see, for example, Patent Document 1). In this conventional replication method, the resin layer is softened by a heated pressure roller, and the resin layer is cooled by a cooled embossing roller. In addition, a method of heating the embossing roller is also considered.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-156273
  • the roller made of resin having low thermal conductivity needs to be heated or cooled to be softened or hardened only in an instant passing through the contact point, light diffraction is caused.
  • the heating efficiency or the cooling efficiency for the resin layer of the structure forming film is poor.
  • Another object of the present invention is to provide a pattern replication method and a pattern replication apparatus for efficiently heating and cooling a light diffraction structure-forming film.
  • a resin layer having a thermoforming property is formed on the emboss roller while the emboss roller on which the pattern forming the light diffraction structure is provided is heated.
  • the light diffraction structure forming film provided on the material film is wound, and the light diffraction structure forming film is wound on a peeling roller and peeled from the emboss roller, thereby forming the pattern on the resin layer.
  • a copying apparatus comprising: a cooling unit configured to cool at least a part of an outer periphery of the peeling roller such that a surface temperature of the peeling roller is equal to or lower than a temperature at which a curing action of the resin layer is obtained.
  • the peeling roller is cooled to a temperature equal to or lower than the temperature at which the curing action of the resin layer can be obtained, the resin layer is cured to enhance the peelability of the resin layer. Can. Also, since the outer periphery of the peeling roller is directly cooled, the cooling efficiency is higher than cooling from the inside of the peeling roller. Therefore, according to the present invention, it is possible to speed up pattern copying while maintaining product quality.
  • the entire outer periphery of the peeling roller may be cooled by the cooling means, or may be a part.
  • the configuration of the peeling roller may be any known configuration.
  • the cooling means may be at least one support roller provided to be in contact with the outer periphery of the peeling roller and cooled. Thereby, the heat of the outer periphery of the peeling roller can be actively taken away by the cooled supporting roller.
  • the supporting roller may be cooled by, for example, a known method such as cooling with a refrigerant.
  • the cooling means may be a cold air device for blowing cold air on the outer periphery of the peeling roller. In this case, by blowing cold air on the outer periphery of the peeling roller, it is possible to actively take away the heat of the outer periphery of the peeling roller.
  • a resin layer having a thermoforming property is formed on the embossing roller while heating the embossing roller provided with the pattern forming the light diffraction structure on the outer periphery. It is provided in a pattern duplicating apparatus for forming the pattern on the resin layer by winding a light diffraction structure forming film provided on a film, and the light diffraction structure forming film is wound while being cooled from the inside by a refrigerant. Under the condition that the temperature of the refrigerant does not freeze its path, the surface temperature of the peeling roller is the temperature at which the curing action of the resin layer can be obtained.
  • the outer periphery is cooled by being cooled by the refrigerant from the inside, and a curing action can be obtained for the resin layer softened by heating. Furthermore, when the peeling roller is cooled by the refrigerant, if the temperature of the refrigerant is too low, there is a problem that the path through the refrigerant freezes or condenses, but even if the refrigerant has a temperature that does not freeze the path, the peeling roller Since the surface temperature of the above is cooled below the temperature at which the curing action of the resin layer can be obtained, the replication speed can be increased while maintaining the product quality which does not depend on the temperature of the refrigerant.
  • the method of cooling from the inside with the refrigerant may be a conventionally known method.
  • the peeling roller of the present invention is configured such that the surface temperature is cooled to a temperature at which the curing action of the resin layer can be obtained by forming the outer peripheral surface with metal.
  • the surface temperature may be cooled to a temperature equal to or less than the temperature at which the curing action of the resin layer can be obtained by reducing the thickness of the resin forming the outer periphery.
  • the conventional peeling roller is made of a resin having low thermal conductivity. However, with the above configuration, the thermal conductivity can be enhanced and the cooling efficiency of the peeling roller can be increased.
  • a light diffraction structure forming film in which a resin layer composed of a resin having thermoforming property is provided on a substrate film is in a state where the resin layer is softened by heating. Then, the pattern is formed on the resin layer by winding it around an emboss roller provided with a pattern forming a light diffraction structure on its outer periphery and peeling the wound light diffraction structure-forming film from the emboss roller.
  • the light diffraction structure-forming film is non-contactedly heated by a heating means so that the resin softens when the light diffraction structure-forming film is wound around the embossing roller, and the light is lighted.
  • the diffractive structure-forming film is peeled from the embossing roller
  • the above problem is solved by cooling the light diffraction structure-forming film in a noncontact manner by a cooling means so that the resin is cured.
  • the resin when the light diffraction structure forming film and the emboss roller surface are heated in a non-contact manner at the time of winding on the emboss roller, the resin is softened to obtain the formability.
  • the light diffraction structure-forming film is cooled in a noncontact manner by the cooling means, so that the resin is cured and the pattern is peeled without being broken at the time of peeling.
  • the roller having poor thermal conductivity is heated or cooled, and the film is heated by bringing the roller into contact with the light diffraction structure-forming film.
  • the heating efficiency and the cooling efficiency of the light diffraction structure forming film can be enhanced by the pattern replication method of the above. Therefore, it is possible to achieve high-speed pattern replication while maintaining the quality without problems such as damage to the base film and the like due to high heat of the embossing roller and plate residue due to insufficient cooling of the resin layer.
  • the resin layer is softened at the moment it is softly wound when it is softened when it is wound on the embossing roller, and the resin is wound. And before being softened.
  • the resin is cured when peeled off means that the resin layer is cured at the moment of peeling if the resin is cured when it is peeled off from the emboss roller. Including when cured before.
  • the temperature of the light diffraction structure-forming film is pinned by means for changing the temperature around the light diffraction structure-forming film or by infrared rays or microwaves. There is a way to change in points.
  • the light diffraction structure refers to a fine asperity pattern that causes light interference, and includes a hologram and a diffraction grating.
  • the ambient temperature of the light diffraction structure film when wound around the embossing roller is set to a temperature above that by which the resin is softened by the heating unit, and is separated from the embossing roller by the cooling unit.
  • the ambient temperature of the light diffraction structure film may be set to a level at which the resin cures. As described above, heating and cooling of the light diffraction structure-forming film by the ambient temperature can obtain sufficient formability and releasability of the resin layer, particularly when the light diffraction structure-forming film is thin and its heat capacity is small.
  • the ambient temperature is The temperature may be raised by a conventionally known oven in which circulating air is heated by a heater or steam, and may be lowered by a cooler using a conventionally known refrigerant.
  • the resin By blowing hot air onto the light diffraction structure-formed film when it is wound around the emboss roller by the heating means, the resin is softened and the light diffraction structure-forming film is peeled off from the emboss roller.
  • the resin may be cured by blowing cold air.
  • the pattern of the embossing roller can be pushed in a state where the resin is softened by blowing hot air against the portion where the light diffraction structure forming film is attached to the embossing roller, and the light diffraction structure forming film has an embossed opening.
  • the heating range and the cooling range can be limited, the heating efficiency and the cooling efficiency are further improved.
  • the heating means blows a hot air that can simultaneously heat the surface of the embossing roller so that the resin is not cooled by the surface of the embossing roller during winding.
  • the temperature of the hot air to be sprayed is + 5 ° C + 10 ° C of the softening temperature of the resin, and the temperature of the cold air to be sprayed is 5 ° C to 10 ° C of the softening temperature of the resin.
  • the temperature of the hot air is in such a range, the resin of the resin layer can be sufficiently softened, and if the temperature of the cold air is in such a range, the ability to sufficiently cure the softened resin can be obtained. .
  • a light diffraction structure-forming film in which a resin layer composed of a resin having a thermoforming property is provided on a substrate film, is softened by heating the resin layer,
  • the pattern replica is formed by winding the pattern on the resin layer by winding it on an embossing roller provided with a pattern forming a light diffraction structure and peeling the wound light diffraction structure-forming film from the embossing roller.
  • the surface temperature of the peeling roller at the peeling point is obtained by cooling the outer periphery of the peeling roller or by using a refrigerant having a temperature that does not freeze the passage. Even if the pattern forming the light diffraction structure is replicated on the heated resin layer by using a peeling roller configured to be lower than the temperature at which the curing effect of the resin layer can be obtained, the product quality It is possible to provide a first pattern duplicating apparatus and the like that can increase the duplication speed while maintaining the.
  • the resin of the resin layer is softened by heating the light diffraction structure forming film in a non-contacting manner when it is wound around the embossing roller, and the light diffraction when it is separated from the embossing roller.
  • the resin of the resin layer is softened by heating the light diffraction structure forming film in a non-contacting manner when it is wound around the embossing roller, and the light diffraction when it is separated from the embossing roller.
  • FIG. 1 is a schematic view of the configuration of a first pattern copying apparatus as an example for implementing the present invention.
  • FIG. 2 A diagram showing a light diffraction structure-forming film used in the pattern copying apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a first embodiment for cooling the peeling roller.
  • FIG. 4 is a view showing a second mode for cooling the peeling roller.
  • FIG. 5 is a view showing a third mode for cooling the peeling roller.
  • FIG. 6 is a view showing a fourth mode for cooling the peeling roller.
  • FIG. 7 is a view showing an example of the light diffraction structure-forming film of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an example of a second pattern copying apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 An enlarged view of the vicinity of the emboss roller of the pattern copying apparatus of FIG.
  • FIG. 10 A diagram showing a pattern copying apparatus in which a chamber is formed.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a pattern duplicating apparatus 10 for realizing the pattern duplicating method of the present invention.
  • the pattern duplicating apparatus 10 includes a light diffraction structure forming film
  • the pattern of the light diffraction structure to be replicated is between the supply roller 11 which supplies the film 20 at a predetermined speed, and the removal roller 13 for removing the light diffraction structure forming film 20 in which the pattern is replicated.
  • a peeling roller 15 is provided so as to peel at a peeling point [3] from the roller 12.
  • Each of the rollers 11-15 is rotatable so as to advance the light diffraction structure forming film 20 supplied from the supply roller 11 toward the cleaning roller 13.
  • a plurality of guide rollers 16 ⁇ 16 are also appropriately disposed for the purpose of preventing the travel of the light diffraction structure forming film 20 or congregation.
  • the number of guide rollers 16 ⁇ ⁇ 16 is not limited to the number shown in FIG.
  • the light diffraction structure forming film 20 delivered from the supply roller 11 is guided by the guide rollers 16 and 16 to advance to the pressure contact point ⁇ , and is pressure-bonded to the embossing roller 12 by the pressure contact roller 14 at the pressure contact point ⁇ .
  • the pressure-bonded light diffraction structure-forming film 20 is wound around the embossing roller 12 with the rotation of the embossing roller 12 and advances to the peeling point ⁇ , and is peeled from the embossing roller 12 by the peeling roller 15 at the peeling point ⁇ .
  • the peeling roller 15 determines the winding angle ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ of the light diffraction structure forming film 20 with respect to the embossing roller 12.
  • the light diffraction structure-forming film 20 peeled off from the embossing roller 12 is guided to the guide roller 16 and wound off by the winding roller 13.
  • the pattern copying apparatus 10 further has a heating device 17 for heating the embossing roller 12 connected to the shaft 12 a of the embossing roller 12.
  • a heating device 17 for heating the embossing roller 12 connected to the shaft 12 a of the embossing roller 12.
  • oil is used as the medium.
  • the surface of the embossing roller 12 is heated by the heating device 17 to about 60 ° C to 120 ° C.
  • the surface of the pressure roller 14 is also heated to about 60 ° C. to 120 ° C. by a heating device (not shown) connected to the axis of the pressure roller.
  • a heating device (not shown) connected to the axis of the pressure roller.
  • the light diffraction structure-forming film 20 is provided with a resin layer 22 composed of a resin having thermoforming property on a base film 21.
  • a resin layer 22 composed of a resin having thermoforming property on a base film 21.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a resin having a softening point of 60 ° C. or more is used for the resin layer 22.
  • the resin layer 22 side is pressure-bonded to the surface of the embossing roller 12, whereby the pattern provided on the surface of the embossing roller 12 is transferred to the resin layer 22.
  • the constituent materials of each layer 21 and 22 may be those conventionally known.
  • a method of cooling the peeling roller 15_1 in the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • a cooled support roller 90 is provided in contact with the outer periphery of the peeling roller.
  • This cooling method is suitable when the temperature at the time of peeling of the light diffraction structure-forming film 20 must be below room temperature.
  • the configurations of the peeling roller 15-1 and the support roller 90 may be those conventionally known.
  • the support roller 90 is cooled by a cooling device 91 connected to its shaft 90 a.
  • the cooling device 91 may be a conventionally known one, for example, a rotary joint, a hose, a cooling water circulation device, or the like.
  • the position and the size of the support roller 90 may be set as appropriate so that the surface layer of the peeling roller 15-1 at the peeling point ⁇ can obtain the curing effect of the resin layer 22.
  • the number of support rollers 90 is not limited to one, and a plurality of support rollers may be provided.
  • the light diffraction structure forming film 20 supplied from the supply roller 11 is sent to the pressure roller 14, and is pressure-bonded to the surface of the embossing roller 12 at the pressure bonding point.
  • the base film 21 is heated by the heated pressure-bonding roller 14, and the resin layer 22 is directly heated by the emboss roller 12 heated to the same degree as the pressure-bonding roller 14.
  • the resin layer 22 is softened, and the pattern 12 b is formed on the resin layer 22.
  • the light diffraction structure forming film 20 'formed with the pattern 12b advances to the peeling point ⁇ while being wound around the embossing roller 12 as the embossing roller 12 rotates as described above.
  • the film is cooled by the peeling roller 15-1.
  • the outer periphery of the peeling roller 15-1 is cooled by the support roller 90 as described above, so the resin layer 22 cures at the peeling point.
  • the light diffraction structure-forming film 20 ' is peeled from the embossing roller 12 without causing any resin residue.
  • the pattern 12 b is transferred to the resin layer 22 of the peeled light diffraction structure forming film 20 ′.
  • the pattern 12 b is copied to the light diffraction structure forming film 20.
  • a method of cooling the peeling roller 15-2 in the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • a cold air device 92 for blowing cold air to at least a part of the outer periphery is provided in order to cool the outer periphery of the peeling roller 15-2.
  • the heat of the outer periphery of the peeling roller 15-2 can be forcibly taken. Therefore, it is suitable when the temperature at the time of peeling of the resin layer 22 has to be below room temperature.
  • the configuration of the peeling roller 15-2 and the cold air device 92 may be conventionally known.
  • the procedure for copying the pattern 12 b of the embossing roller 12 is the same as that of the first embodiment except that the outer periphery of the peeling roller 15-2 is cooled using the cold air device 92.
  • the arrangement of the cold air device 92 and the temperature of the cold air are such that the surface temperature at the peeling point ⁇ of the peeling roller 152 can obtain the curing action of the resin layer 22. You may set it as appropriate.
  • the peeling roller cooling device 93 is connected to the shaft 15a of the peeling roller 15-3, and cools the peeling roller 15-3 from the inside.
  • the peeling roller cooling device 93 may be a conventionally known one, such as a rotary joint, a hose, a cooling water circulating device, and the like.
  • the refrigerant supplied from the peeling roller cooling device 93 to the shaft 15a is, for example, about 10 ° C. so as not to freeze the piping through which the refrigerant passes.
  • the outer periphery of the peeling roller 15-3 of the present embodiment is made of metal. Therefore, since the thermal conductivity is higher than in the past, the cooling roller 93 from the inside Even if this is the case, the outer periphery of the peeling roller 15-3 can be sufficiently cooled.
  • the thickness of the outer periphery made of metal and the material of the metal may be appropriately set so that the surface temperature at the peeling point of the peeling roller 15-3 and the curing action of the resin layer 22 can be obtained.
  • peeling roller 15 _ 3 of the present embodiment which has a problem that the pipe freezes or condenses if the temperature of the refrigerant is too low, the peeling property of the resin layer 22 does not depend on the temperature of the refrigerant. You can get The duplication procedure of the pattern 12b of the embossing roller 12 is the same as that of the first embodiment except for the configuration of the peeling opening roller 15-3 and the cooling method of the peeling opening roller 15-3.
  • the peeling roller cooling device 93 is connected to the shaft 15a of the peeling roller 15-4 and cools the peeling roller 15-4 from the inside.
  • the peeling roller cooling device 93 is, for example, a rotary joint, a hose, a cooling water circulating device, etc., which are conventionally known.
  • the refrigerant supplied from the peeling roller cooling device 93 to the shaft 15a is, for example, about 10 ° C., so as not to freeze the piping through which the refrigerant passes.
  • the thickness of the resin layer 22 constituting the outer periphery thereof is set thinner than in the prior art. Therefore, even when the peeling roller cooling device 93 is cooled from the inside, the outer periphery of the peeling roller 15-4 can be sufficiently cooled.
  • the thickness and constituent materials of the resin layer 22 may be set appropriately so that the surface temperature of the peeling roller 15-4 can be a temperature at which the curing action of the resin layer 22 can be obtained.
  • the peeling roller 15 _ 4 of this embodiment the peeling property of the resin layer 22 which does not depend on the temperature of the refrigerant. You can get The duplication procedure of the pattern 12b of the embossing roller 12 is the same as that of the first embodiment except for the configuration of the peeling roller 15-4 and the cooling method of the peeling roller 15-4.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various embodiments.
  • the outer diameter may be larger than in the prior art.
  • the time for the outer peripheral force to be extended becomes longer, so the surface of the peeling roller is formed on the light diffraction structure forming film 20 ′ After contact, the time to contact again becomes longer, and the time for the surface to be exposed to the outside air becomes longer, so the outer periphery tends to be cooled.
  • the first and second embodiments provided with cooling means for cooling the outer periphery of the peeling roller may be combined with the third and fourth embodiments for cooling the peeling roller from the inside.
  • FIG. 7 is a view showing an example of the light diffraction structure-forming film 110 of the present invention.
  • the light diffraction structure forming film 110 is formed by laminating a resin layer 112 composed of a resin having a thermoforming property on a base film 111.
  • the material constituting the base film 11 1 and the resin of the resin layer 12 12 are conventionally known, and in the present embodiment, 6 ⁇ m thick PET (polyethylene terephthalate) is used as the base film 11 1
  • resin layer 112 use a resin with a softening point of 60 ° C or higher.
  • a method of copying a pattern on the resin layer 112 of the light diffraction structure-forming film 110 by the pattern copying apparatus 120 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • a take-up roller 123 for winding the light diffraction structure forming film 110 in which the pattern is replicated.
  • the embossing roller 122 is provided with a pattern of the light diffracting structure to be replicated on the surface, and the light diffracting structure forming film 110 is crimped to the embossing roller 122 at the crimping point ⁇ a.
  • a pressure roller 124 and a peeling roller 125 provided to peel the light diffraction structure forming film 110 from the embossing roller 122 at a peeling point ⁇ are provided.
  • Each roller 121 ⁇ 125 is rotatable so as to advance the light diffraction structure forming film 110 supplied from the supply roller 121 toward the separation roller 123.
  • a plurality of guide rollers 126 ⁇ -1 26 are also appropriately disposed for the purpose of preventing the light diffraction structure formation film 110 from traveling or collecting.
  • the number of guide rollers 126 ⁇ ⁇ ⁇ 126 is not limited to the number shown in FIG. 8 and may be determined as appropriate.
  • the pattern duplicating apparatus 120 is provided with a hot air delivery apparatus 130 as a heating means and a cold air delivery apparatus 140 as a cooling means.
  • the hot air delivery device 130 forms a light diffraction structure so that the resin is softened to such an extent that the formability of the resin layer 112 can be obtained at the pressing point ⁇ .
  • the hot air delivery device 130 of the present embodiment is provided so as to blow hot air from the resin layer 112 side of the light diffraction structure forming film 110 wound around the embossing roller 122 toward the pressure contact point.
  • the hot air delivered from the hot air delivery device 130 is preferably about + 5 ° C + 10 ° C of the softening temperature of the resin of the resin layer 112, and it should be set appropriately in consideration of the heat capacity of the resin of the resin layer 112.
  • the cold air delivery device 140 Cold air is blown toward the peeling point ⁇ .
  • the cold air delivery device 140 of the present embodiment is provided so as to blow cold air from the base film 1 11 side of the light diffraction structure forming film 110 wound around the embossing roller 122 toward the peeling point i 3 ⁇ . Thereby, the surfaces of the base film 111 and the peeling roller 125 can be cooled by the cold air and their ambient temperature can be lowered.
  • the cold air delivered from the cold air delivery device 140 is preferably about 5 ° C. to 10 ° C. of the softening temperature of the resin of the resin layer 112, and may be set appropriately in consideration of the heat capacity of the resin of the resin layer 112.
  • the light diffraction structure forming film 110 supplied from the supply roller 121 is guided by the guide roller 126 126 to advance to the pressure contact point ⁇ .
  • the light diffraction structure-forming film 110 that proceeds to the pressure contact point ⁇ is heated from the resin layer 112 side, and the resin layer 112 is softened to such an extent that the moldability is obtained at the pressure contact point ⁇ .
  • the light diffraction structure forming film 110 having the resin layer 112 softened by heating is pressure-bonded to the emboss roller 122 by the pressure roller 124 at the pressure contact point a.
  • the pressure-formed optical diffraction structure forming film 110 is wound around the embossing roller 122 as the embossing roller 122 rotates, and advances to the peeling point.
  • the pattern of the embossing roller 122 is formed on the resin layer 112 of the light diffraction structure forming film 110 wound around the embossing roller 122
  • the light diffraction structure-forming film 110 advancing to the peeling point ⁇ ⁇ is the base film
  • the resin layer 112 is cooled from the side 111 and hardened to such an extent that releasability can be obtained at the separation point ⁇ .
  • the light diffraction structure forming film 110 in a state in which the releasability is enhanced is separated from the emboss roller 122 by being removed by the separation roller 125. Accordingly, the light diffraction structure forming film 110 peels off with almost no plate residue on the embossing roller 122.
  • the light diffraction structure forming film 110 peeled off from the emboss roller 122 is guided to the guide roller 126, and is taken off by the take-off roller 123.
  • the light diffraction structure-forming film 110 in which the pattern of the embossing roller 122 is replicated on the resin layer 112 can be manufactured.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various embodiments.
  • the portion to which the hot air from the hot air delivery device 130 is blown and the direction thereof are not limited to the above-described form as long as the resin of the resin layer 112 is softened at the pressure point ⁇ .
  • the portion to which the cold air from the cold air delivery device 140 is blown and the direction thereof are limited to the above-described form, as long as the resin of the resin layer 112 is cooled at the peeling point ⁇ .
  • the ambient temperature in the vicinity of pressure contact point ⁇ ⁇ is maintained at a temperature at which the resin of resin layer 112 is softened
  • the ambient temperature in the vicinity of peeling point i3 i3 is the resin layer You may hold
  • the chambers 202 for holding the ambient temperature at which the resin of the resin layer 112 is cured, the retention of the ambient temperature in each of the chambers 201 and 202 can be enhanced. It is desirable that the chamber 201 be maintained at about + 5 ° C. of the softening temperature of the resin and the chamber 202 be maintained at about the ⁇ 5 ° C. of the curing temperature of the resin.

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Abstract

 加熱された樹脂層に光回折構造を構成するパターンを複製する場合であっても、製品品質を保ちつつ複製速度の高速化を可能にするパターン複製装置を提供する。  外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたエンボスローラ12を加熱しつつ、エンボスローラ12に、熱成形性を有する樹脂層22が基材フィルム21上に設けられた光回折構造形成フィルム20を巻き付け、光回折構造形成フィルム20を剥離ローラ15-1に巻き掛けてエンボスローラ12から剥離することにより、樹脂層22にパターンを賦型するパターン複製装置であって、剥離ローラ15-1の表面温度が、樹脂層22の硬化作用が得られる温度以下になるように、剥離ローラ14の外周の少なくとも一部を冷却する冷却手段91を有する。

Description

明 細 書
パターン複製装置、パターン複製方法及び剥離ローラ
技術分野
[0001] 本発明は、光回折構造を構成するパターンを複製するパターン複製装置、パター ン複製方法及びパターン複製装置に設けられた剥離ローラに関する。
背景技術
[0002] 熱成型性を有する樹脂層が基材フィルム上に設けられた光回折構造形成フィルム を、圧着ローラによってエンボスローラに加熱圧着し、エンボスローラの表面に設けら れた凹凸パターンを樹脂層に複製するパターン複製方法は既に知られている (例え ば、特許文献 1参照)。この従来の複製方法では、加熱された圧着ローラによって樹 脂層を軟ィ匕させ、冷却されたエンボスローラによって樹脂層を冷却する。また、ェンボ スローラを加熱する方法も考えられている。
[0003] 特許文献 1 :特開昭 61— 156273号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、光回折構造形成フィルムを加熱する温度を高めて複製速度の高速化を図 る場合、従来の複製方法では、加熱を光回折構造形成フィルムの基材フィルム側か ら行うので、基材フィルムの耐熱性が問題となる。また、樹脂層は基材フィルムを通し て加熱されるので、樹脂層への加熱効率が悪ぐ従って、基材フィルムに大きな熱ダ メージを与える場合もある。エンボスローラを加熱する方法も考えられている力 この 場合は樹脂層が冷却されにくぐエンボスローラに樹脂残りが発生しやすく製品の品 質が低下する問題がある。
[0005] また、従来の方法では、熱伝導率の低レ、樹脂で構成されるローラを加熱又は冷却 して、接触点を通過する一瞬のみで軟化もしくは硬化させなくてはならないため、光 回折構造形成フィルムの樹脂層に対する加熱効率又は冷却効率が悪い。
[0006] そこで、本発明は、加熱された樹脂層に光回折構造を構成するパターンを複製す る場合であっても、製品品質を保ちつつ複製速度の高速化を可能にするパターン複 製装置及びパターン複製装置で使用する剥離ローラを提供することを目的とする。ま た、本発明は、光回折構造形成フィルムを効率的に加熱及び冷却するパターン複製 方法及びパターン複製装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の第 1のパターン複製装置は、外周に光回折構造を構成するパターンが設 けられたエンボスローラを加熱しつつ、そのエンボスローラに、熱成形性を有する樹 脂層が基材フィルム上に設けられた光回折構造形成フィルムを巻き付け、その光回 折構造形成フィルムを剥離ローラに卷き掛けて前記エンボスローラから剥離すること により、前記樹脂層に前記パターンを賦型するパターン複製装置であって、前記剥 離ローラの表面温度が、前記樹脂層の硬化作用が得られる温度以下になるように、 前記剥離ローラの外周の少なくとも一部を冷却する冷却手段を有する、ことにより上 記の課題を解決する。
[0008] 本発明の第 1のパターン複製装置によれば、剥離ローラが樹脂層の硬化作用が得 られる温度以下に冷却されるので、樹脂層を硬化させて樹脂層の剥離性を高めるこ とができる。また、剥離ローラの外周を直接冷却するので、剥離ローラの内側から冷 却するよりも冷却効率が高くなる。従って、本発明によれば、製品品質を維持しつつ パターン複製速度の高速化を図ることができる。冷却手段によって剥離ローラの外周 の全体を冷却してもよいし、一部でもよい。なお、剥離ローラの構成は従来既知の構 成であればよい。
[0009] 前記冷却手段は、前記剥離ローラの外周に接触するように設けられ、かつ冷却され た少なくとも 1つの支持ローラであってもよい。これにより、冷却された支持ローラによ つて剥離ローラの外周の熱を積極的に奪うことができる。支持ローラの冷却方法は例 えば冷媒による冷却等、従来既知の方法でよい。
[0010] また、前記冷却手段は、前記剥離ローラの外周に冷風を吹き付ける冷風装置であ つてもよレ、。この場合は、剥離ローラの外周に冷風を吹き付けることにより、剥離ロー ラの外周の熱を積極的に奪うことができる。
[0011] 本発明の剥離ローラは、外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたェン ボスローラを加熱しつつ、そのエンボスローラに、熱成形性を有する樹脂層が基材フ イルム上に設けられた光回折構造形成フィルムを巻き付けることにより前記樹脂層に 前記パターンを賦型するパターン複製装置に設けられ、冷媒によって内側から冷却 されつつ、前記光回折構造形成フィルムを卷き掛けて前記エンボスローラから剥離さ せる剥離ローラであって、前記冷媒の温度がその経路を凍結させない程度以上の条 件下で、前記剥離ローラの表面温度が、前記樹脂層の硬化作用を得られる温度以 下になるように、構成されたことにより、上記の課題を解決する。
[0012] 本発明の剥離ローラによれば、内側から冷媒によって冷却されることにより、その外 周が冷却され、加熱によって軟化された樹脂層に対して硬化作用を得ることができる 。更に、剥離ローラを冷媒によって冷却する場合、冷媒を低温にしすぎると冷媒を通 す経路が凍ったり結露したりという問題があるが、経路を凍結させない程度の温度の 冷媒であっても、剥離ローラの表面温度は樹脂層の硬化作用が得られる温度以下に 冷却されるので、冷媒の温度に依存することなぐ製品品質を保ちつつ複製速度の 高速化を図ることができる。なお、冷媒によって内側から冷却する方法は従来既知の 方法でよい。
[0013] 本発明の剥離ローラは、具体的には、外周面を金属で構成することにより、前記表 面温度が前記樹脂層の硬化作用が得られる温度以下に冷却されるように構成されて いてもよいし、外周を構成する樹脂の厚さを薄くすることにより、前記表面温度が前記 樹脂層の硬化作用が得られる温度以下に冷却されるように構成されてもよい。従来 の剥離ローラは熱伝導性の低い樹脂で構成されるが、上記構成によって、熱伝導性 が高まり、剥離ローラの冷却効率を高くすることができる。
[0014] 本発明のパターン複製方法は、熱成形性を有する樹脂で構成される樹脂層が基材 フィルム上に設けられた光回折構造形成フィルムを、前記樹脂層を加熱により軟化さ せた状態で、外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたエンボスローラに 巻き付け、その巻き付けられた光回折構造形成フィルムを前記エンボスローラから剥 離することにより、前記樹脂層に前記パターンを賦型するパターン複製方法であって 、前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラに巻き付けられる時に前記樹 脂が軟ィヒするように、前記光回折構造形成フィルムを加熱手段によって非接触でカロ 熱し、前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラから剥離される時に前記 樹脂が硬化するように、前記光回折構造形成フィルムを冷却手段によって非接触で 冷却する、ことにより上記課題を解決する。
[0015] 本発明のパターン複製方法によれば、エンボスローラへの巻き付け時には光回折 構造形成フィルム及びエンボスローラ表面が非接触で加熱されることにより、樹脂を 軟化させて賦型性を得ることができ、剥離時には冷却手段によって光回折構造形成 フィルムが非接触で冷却されることにより、樹脂を硬化させて剥離時にパターンが破 壊されずに剥離される。従来は熱伝導の悪いローラを加熱又は冷却して、当該ロー ラを光回折構造形成フィルムに接触させることにより当該フィルムを加熱等したが、本 発明により、ローラを加熱等する必要はなくなり、従来のパターン複製方法より光回折 構造形成フィルムの加熱効率及び冷却効率を高めることができる。従って、エンボス ローラの高熱による基材フィルム等の損傷、並びに樹脂層の冷却不足による版残り 等の問題はなぐ品質を保ちつつパターン複製の高速化を図ることができる。
[0016] 「巻き付けられる時に前記樹脂が軟化するように」とは、樹脂層がエンボスローラに卷 きつけられる時にその樹脂が軟ィヒしていればよぐ巻き付けられる瞬間に軟化する場 合と巻き付けられる前に軟化している場合とを含む。また、「剥離される時に前記樹脂 が硬化するように」とは、樹脂層がエンボスローラから剥離される時にその樹脂が硬 化していればよぐ剥離される瞬間に硬化する場合と剥離される前に硬化している場 合とを含む。
[0017] 光回折構造形成フィルムを非接触で加熱又は冷却する手段には、光回折構造形 成フィルムの周囲の温度を変化させる手段や赤外線やマイクロ波等によって光回折 構造形成フィルムの温度をピンポイントで変化させる手段がある。光回折構造とは、 光の干渉を起こす微細な凹凸パターンをいい、ホログラムや回折格子を含む。
[0018] 前記加熱手段によって、前記エンボスローラに巻き付けられる時の前記光回折構 造フィルムの雰囲気温度を前記樹脂が軟化する程度以上にし、前記冷却手段によつ て、前記エンボスローラから剥離される時の前記光回折構造フィルムの雰囲気温度 を前記樹脂が硬化する程度以下にしてもよい。このように雰囲気温度による光回折 構造形成フィルムの加熱及び冷却は、特に、光回折構造形成フィルムが薄くて熱容 量が小さい場合に十分な樹脂層の賦型性や剥離性が得られる。雰囲気温度は、ヒー ターやスチームにより循環風を昇温させる従来既知のオーブンによって上昇させれ ばよぐまた、従来既知の冷媒を使用したクーラーによって降下させればよい。
[0019] 前記加熱手段によって、前記エンボスローラに巻き付けられる時の光回折構造形 成フィルムに熱風を吹き付けることによって前記樹脂を軟化させ、前記エンボスロー ラから剥離される時の光回折構造形成フィルムに冷風を吹き付けることによって前記 樹脂を硬化させてもよい。これにより、光回折構造形成フィルムがエンボスローラへ卷 き付けられる箇所に対して熱風を吹き付けることによって、樹脂が軟化した状態でェ ンボスローラのパターンを押し込むことができ、光回折構造形成フィルムがエンボス口 ーラから剥離される箇所に対して冷風を吹き付けることにより、樹脂が充分硬化した 状態で剥離を行うことができる。加熱範囲及び冷却範囲を限定することができるため 、加熱効率及び冷却効率が更に向上する。なお、巻き付け時にエンボスローラ表面 によって樹脂が冷却されないように、加熱手段はエンボスローラ表面も同時に加熱で きる側力 熱風を吹きつけることが望ましい。
[0020] 前記吹き付けられる熱風の温度は、前記樹脂の軟化温度の + 5°C + 10°Cであり 、前記吹き付けられる冷風の温度は前記樹脂の軟化温度の 5°C 10°Cであれ ばよレ、。熱風の温度がこのような範囲であれば、樹脂層の樹脂を充分軟化させること ができ、また、冷風の温度がこのような範囲であれば、軟化した樹脂を充分硬化させ ること力 Sできる。
[0021] また、本発明は、熱成形性を有する樹脂で構成される樹脂層が基材フィルム上に 設けられた光回折構造形成フィルムを、前記樹脂層を加熱により軟化させた状態で、 外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたエンボスローラに巻き付け、そ の巻き付けられた光回折構造形成フィルムを前記エンボスローラから剥離することに より、前記樹脂層に前記パターンを賦型するパターン複製装置であって、前記光回 折構造形成フィルムが前記エンボスローラに巻き付けられる時に前記樹脂が軟化す るように、前記光回折構造形成フィルムを非接触で加熱する加熱手段と、前記光回 折構造形成フィルムが前記エンボスローラから剥離される時に前記樹脂が硬化する ように、前記光回折構造形成フィルムを非接触で冷却する冷却手段と、を備える第 2 のパターン複製装置として具現化されてもよレ、。 発明の効果
[0022] 以上説明したように、本発明によれば、剥離ローラの外周を冷却することにより、又 は経路を凍結させない程度の温度の冷媒であっても、剥離点にて剥離ローラの表面 温度が樹脂層の硬化作用を得られる温度以下になるように構成された剥離ローラを 使用することにより、加熱された樹脂層に光回折構造を構成するパターンを複製する 場合であっても、製品品質を保ちつつ複製速度の高速化を可能にする第 1のパター ン複製装置等を提供することができる。
[0023] また、本発明によれば、エンボスローラへ巻き付けられる時の光回折構造形成フィ ルムを非接触で加熱することにより樹脂層の樹脂を軟化させ、エンボスローラから剥 離される時の光回折構造形成フィルムを非接触で冷却することにより樹脂層の樹脂 を硬化させることにより、光回折構造形成フィルムを効率的に加熱及び冷却する複製 方法等を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明を実現する一例としての第 1のパターン複製装置の構成概略図。
[図 2]図 1のパターン複製装置で使用する光回折構造形成フィルムを示す図。
[図 3]剥離ローラを冷却するための第 1の形態を示す図。
[図 4]剥離ローラを冷却する第 2の形態を示す図。
[図 5]剥離ローラを冷却する第 3の形態を示す図。
[図 6]剥離ローラを冷却する第 4の形態を示す図。
[図 7]本発明の光回折構造形成フィルムの一例を示す図。
[図 8]本発明の第 2のパターン複製装置の一例を示す図。
[図 9]図 8のパターン複製装置のエンボスローラ付近の拡大図。
[図 10]室が形成されたパターン複製装置を示す図。
発明を実施するための最良の形態
[0025] (第 1の形態〜第 4の形態に共通の形態)
本発明の第 1のパターン複製装置及び剥離ローラに関する第 1の形態〜第 4の形 態について説明する。図 1は、本発明のパターン複製方法を実現するパターン複製 装置 10の一例を示す図である。パターン複製装置 10には、光回折構造形成フィル ム 20を所定の速度で供給する供給ローラ 11と、パターンが複製された光回折構造 形成フィルム 20を卷き取る卷き取りローラ 13との間に、複製すべき光回折構造のパ ターンが表面に設けられているエンボスローラ 12と、光回折構造形成フィルム 20をェ ンボスローラ 12へ圧着点ひにて圧着するように設けられた圧着ローラ 14と、光回折 構造形成フィルム 20を卷き掛けてエンボスローラ 12から剥離点 [3にて剥離するよう に設けられた剥離ローラ 15とが設けられている。
[0026] 各ローラ 11— 15は、供給ローラ 11から供給された光回折構造形成フィルム 20を卷 き取りローラ 13へ向けて進ませるように回転可能である。尚、光回折構造形成フィル ム 20の進行ガイド、又はたぐまり防止の目的で複数のガイドローラ 16 · · · 16も適宜配 置されている。尚、ガイドローラ 16· · · 16の数は図 1に示す数に限らず適宜決めてよい
[0027] 供給ローラ 11から送り出された光回折構造形成フィルム 20は、ガイドローラ 16、 16 に導かれて圧着点 αへ進み、圧着点 αにて圧着ローラ 14によってエンボスローラ 12 に圧着される。圧着された光回折構造形成フィルム 20はエンボスローラ 12の回転に 伴ってエンボスローラ 12に巻き付けられた状態で剥離点 βまで進み、剥離点 βにて 剥離ローラ 15によってエンボスローラ 12から剥離される。これにより、剥離ローラ 15 は光回折構造形成フィルム 20のエンボスローラ 12に対する巻き付け角 Θを決定する 。エンボスローラ 12から剥離された光回折構造形成フィルム 20はガイドローラ 16に 導かれ、卷き取りローラ 13に卷き取られる。
[0028] パターン複製装置 10は更にエンボスローラ 12を加熱する加熱装置 17が、エンボス ローラ 12の軸 12aに接続されている。加熱装置 17としては、温水循環ユニット(サー キュレーター)がある。なお、温水循環ユニットにおいて 80°Cを超える場合は油を媒 体に使用する。本形態では、加熱装置 17によって、エンボスローラ 12の表面を約 60 °C〜 120°Cになるように加熱する。
[0029] また、圧着ローラ 14の表面も圧着ローラの軸に接続された加熱装置(不図示)によ つて、約 60°C〜120°Cに加熱する。エンボスローラ 12と圧着ローラ 14とを同じ程度 の温度に加熱することにより、温度差によって発生する熱の移動による損失を抑制し て加熱効率を高める事ができる。なお、本発明では剥離ローラ 15を冷却するがその 冷却方法については後述する。パターン複製装置 10における各構成の動作は後述 の剥離ローラの冷却方法も含めて不図示の制御部によって制御される。
[0030] 光回折構造形成フィルム 20は、図 2に示すように、基材フィルム 21上に熱成型性を 有する樹脂で構成される樹脂層 22が設けられている。本形態における基材フィルム 21には厚さ 6 x mの PET (ポリエチレンテレフタレート)を使用し、樹脂層 22には軟化 点が 60°C以上の樹脂を使用する。樹脂層 22側がエンボスローラ 12の表面に圧着さ れることにより、樹脂層 22にエンボスローラ 12の表面に設けられたパターンが転写さ れる。各層 21、 22の構成材料は従来既知のものでよい。
[0031] (第 1の形態)
以下、第 1の形態における剥離ローラ 15_ 1の冷却方法について図 3を用いて説 明する。本形態では、剥離ローラ 15— 1の外周を冷却するため、冷却されたサポート ローラ 90が剥離ローラの外周に接触するように設けられている。これにより、剥離ロー ラ 15— 1の外周の熱を強制的に奪うことができる。この冷却方法は光回折構造形成 フィルム 20の剥離時の温度を室温以下にしなければならない場合に好適である。な お、剥離ローラ 15— 1及びサポートローラ 90の構成は従来既知のものでよい。
[0032] サポートローラ 90は、その軸 90aに接続された冷却装置 91によって冷却される。冷 却装置 91は従来既知のものでよぐ例えば、ロータリージョイント、ホース、冷却水循 環装置等がある。サポートローラ 90の位置や大きさは、剥離ローラ 15— 1の剥離点 βでの表面目が、樹脂層 22の硬化作用が得られる程度になるように適宜設定すれ ばよレ、。また、サポートローラ 90は 1つに限らず複数設けてもよい。
[0033] 供給ローラ 11から供給された光回折構造形成フィルム 20は、圧着ローラ 14へ送ら れ、圧着点ひにてエンボスローラ 12の表面に圧着される。この際に、加熱された圧着 ローラ 14によって基材フィルム 21が加熱されると共に、圧着ローラ 14と同じ程度に加 熱されたエンボスローラ 12によって樹脂層 22が直接加熱される。
[0034] これにより、樹脂層 22の温度は軟化点に達するので、樹脂層 22は軟化し、樹脂層 22にパターン 12bが賦型された状態になる。パターン 12bが賦型された光回折構造 形成フィルム 20'は、上述したようにエンボスローラ 12の回転に伴ってエンボスローラ 12に巻き付いた状態で剥離点 βへ進む。 [0035] そして、光回折構造形成フィルム 20Ίま、剥離点 βにて剥離される際に剥離ローラ 15— 1によって冷却される。剥離ローラ 15— 1の外周は、サポートローラ 90によって 上述したように冷却されているので、剥離点 にて樹脂層 22が硬化する。これにより 、光回折構造形成フィルム 20'は樹脂残りを起こさずにエンボスローラ 12から剥離さ れる。剥離された光回折構造形成フィルム 20 'の樹脂層 22にはパターン 12bが転写 されている。上記要領にてパターン 12bが樹脂層 22に転写されることにより、光回折 構造形成フィルム 20へパターン 12bが複製される。
[0036] (第 2の形態)
第 2の形態における剥離ローラ 15— 2の冷却方法について図 4を用いて説明する。 本形態では、剥離ローラ 15— 2の外周を冷却するため、外周の少なくとも一部に冷 風を吹き付ける冷風装置 92が設けられている。これにより、剥離ローラ 15— 2の外周 の熱を強制的に奪うことができる。従って、樹脂層 22の剥離時の温度を室温以下に しなければならない場合に好適である。剥離ローラ 15— 2及び冷風装置 92の構成は 、従来既知のものでよい。
[0037] エンボスローラ 12のパターン 12bの複製手順については、冷風装置 92を使用して 剥離ローラ 15— 2の外周を冷却する以外は第 1の形態と同様である。なお、冷風装 置 92は複数設けられてもよぐ冷風装置 92の配置や冷風の温度は、剥離ローラ 15 2の剥離点 βでの表面温度が樹脂層 22の硬化作用が得られる程度になるように 適宜設定すればよい。
[0038] (第 3の形態)
第 3の形態における剥離ローラ 15— 3の冷却方法について図 5を用いて説明する。 本形態では、剥離ローラ冷却装置 93が剥離ローラ 15— 3の軸 15aに接続され、剥離 ローラ 15— 3を内側から冷却する。剥離ローラ冷却装置 93は、従来既知のものでよく 、例えばロータリージョイント、ホース、冷却水循環装置等がある。剥離ローラ冷却装 置 93から軸 15aに供給される冷媒は、冷媒を通す配管を凍結させない程度、例えば _ 10°C程度である。
[0039] また、本形態の剥離ローラ 15— 3の外周は金属で構成されている。従って、熱伝導 率が従来よりも高くなるので、剥離ローラ冷却装置 93によって内側から冷却される場 合であっても、剥離ローラ 15— 3の外周を充分に冷却することができる。金属で構成 される外周の厚さや金属の材料は、剥離ローラ 15— 3の剥離点 における表面温度 力 樹脂層 22の硬化作用を得られる程度になるように適宜設定すればよい。
[0040] 従って、冷媒を低温にしすぎると配管が凍ったり結露したりという問題がある力 本 形態の剥離ローラ 15 _ 3によれば、冷媒の温度に依存することなぐ樹脂層 22の剥 離性を得ることができる。エンボスローラ 12のパターン 12bの複製手順については、 剥離口ーラ 15— 3の構成及び剥離口ーラ 15— 3の冷却方法以外は第 1の形態と同 様である。
[0041] (第 4の形態)
第 4の形態における剥離ローラ 15— 4の冷却方法について図 6を用いて説明する。 本形態では、第 3の形態と同様に、剥離ローラ冷却装置 93が剥離ローラ 15— 4の軸 15aに接続され、剥離ローラ 15— 4を内側から冷却する。剥離ローラ冷却装置 93は 、従来既知のものでよぐ例えばロータリージョイント、ホース、冷却水循環装置等が ある。剥離ローラ冷却装置 93から軸 15aに供給される冷媒は、冷媒を通す配管を凍 結させなレ、程度、例えば 10°C程度である。
[0042] また、本形態の剥離ローラ 15— 4は、その外周を構成する樹脂層 22の厚さが従来 よりも薄く設定されている。従って、剥離ローラ冷却装置 93によって内側から冷却さ れる場合であっても、剥離ローラ 15— 4の外周を充分に冷却することができる。樹脂 層 22の厚さや構成材料は、剥離ローラ 15— 4の表面温度が、樹脂層 22の硬化作用 を得られる温度になるように適宜設定すればょレ、。
[0043] 従って、冷媒を低温にしすぎると配管が凍ったり結露したりという問題があるが、本 形態の剥離ローラ 15 _4によれば、冷媒の温度に依存することなぐ樹脂層 22の剥 離性を得ることができる。エンボスローラ 12のパターン 12bの複製手順については、 剥離ローラ 15— 4の構成及び剥離ローラ 15— 4の冷却方法以外は第 1の形態と同 様である。
[0044] 本発明は上述した形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば、剥 離ローラ 15を冷却する方法として、外径を従来より大きくしてもよい。これにより、外周 力 周する時間が長くなるため、剥離ローラの表面が光回折構造形成フィルム 20'に 接触した後、再び接触するまでの時間が長くなり、表面が外気に触れる時間が長くな るので、外周が冷却されやすくなる。また、剥離ローラの外周を冷却する冷却手段を 設けた第 1の形態及び第 2の形態と、剥離ローラを内側から冷却する第 3の形態及び 第 4の形態とを、それぞれ組み合わせてもよい。
[0045] 本発明のパターン複製方法及び第 2のパターン複製装置に関する形態について 説明する。図 7は、本発明の光回折構造形成フィルム 1 10の一例を示す図である。光 回折構造形成フィルム 1 10は、基材フィルム 1 1 1上に熱成形性を有する樹脂で構成 される樹脂層 1 12が積層されて構成される。基材フィルム 1 1 1を構成する材料及び 樹脂層 1 12の樹脂は従来既知のものでよぐ本形態では、基材フィルム 1 1 1として厚 さ 6 μ mの PET (ポリエチレンテレフタレート)を使用し、樹脂層 1 12には軟化点が 60 °C以上の樹脂を使用する。
[0046] 光回折構造形成フィルム 1 10の樹脂層 1 12に、パターン複製装置 120によってパ ターンを複製する方法について図 8及び図 9を用いて説明する。本形態のパターン 複製装置 120には、光回折構造形成フィルム 1 10を所定の速度で供給する供給口 ーラ 121と、パターンが複製された光回折構造形成フィルム 1 10を巻き取る巻き取り ローラ 123との間に、複製すべき光回折構造のパターンが表面に設けられているェ ンボスローラ 122と、光回折構造形成フィルム 1 10をエンボスローラ 122へ圧着点 α aにて圧着するように設けられた圧着ローラ 124と、光回折構造形成フィルム 1 10を エンボスローラ 122から剥離点 βにて剥離するように設けられた剥離ローラ 125と が設けられている。
[0047] 各ローラ 121 · · · 125は、供給ローラ 121から供給された光回折構造形成フィルム 1 1 0を卷き取りローラ 123へ向けて進ませるように回転可能である。尚、光回折構造形 成フィルム 1 10の進行ガイド、又はたぐまり防止の目的で複数のガイドローラ 126 · · - 1 26も適宜配置されている。尚、ガイドローラ 126 · · · 126の数は図 8に示す数に限らず 適宜決めてよい。
[0048] 更に、パターン複製装置 120には加熱手段としての熱風送出装置 130と冷却手段 としての冷風送出装置 140とが設けられている。熱風送出装置 130は、圧着点ひ α にて樹脂層 1 12の賦型性が得られる程度に樹脂が軟ィヒするように、光回折構造形成 フィルム 110がエンボスローラ 122に圧着されて巻き付く時 (圧着時)に、即ち圧着点 a αに向かって熱風を吹き付けるドライヤーである。本形態の熱風送出装置 130は、 エンボスローラ 122に巻き付けられる光回折構造形成フィルム 110の樹脂層 112側 から圧着点ひひに向かって熱風を吹き付けるように設けられている。これにより、樹脂 層 112及びエンボスローラ 122の表面が熱風によって加熱されると共にそれらの雰 囲気温度も上昇させることができる。熱風送出装置 130から送出される熱風は樹脂 層 112の樹脂の軟化温度の + 5°C + 10°C程度が望ましく、樹脂層 112の樹脂の 熱容量を考慮して適宜設定すればょレ、。
[0049] 冷風送出装置 140は、剥離点 β βにて樹脂層 112の剥離性が得られる程度に樹 脂が硬化するように、光回折構造形成フィルム 110がエンボスローラから剥離する時 に、即ち剥離点 β βに向かって冷風を吹き付ける。本形態の冷風送出装置 140は、 エンボスローラ 122に巻き付けられた光回折構造形成フィルム 110の基材フィルム 1 11側から剥離点 i3 βに向かって冷風を吹き付けるように設けられている。これにより 、基材フィルム 111及び剥離ローラ 125の表面が冷風によって冷却されると共にそれ らの雰囲気温度も降下させることもできる。冷風送出装置 140から送出される冷風は 樹脂層 112の樹脂の軟化温度の 5°C 10°C程度が望ましく、樹脂層 112の榭 脂の熱容量を考慮して適宜設定すればょレ、。
[0050] 供給ローラ 121から供給された光回折構造形成フィルム 110は、ガイドローラ 126 126に導かれて圧着点 α αへ進む。圧着点 α αに進む光回折構造形成フィルム 1 1 0には、上述したように樹脂層 112側から加熱され、樹脂層 112は圧着点 α αで賦 型性が得られる程度に軟化する。
[0051] 加熱により軟化した樹脂層 112を有する光回折構造形成フィルム 110は、圧着点 aひにて圧着ローラ 124によってエンボスローラ 122に圧着される。圧着された光回 折構造形成フィルム 110は、エンボスローラ 122の回転に伴ってエンボスローラ 122 に巻き付けられ、剥離点 まで進む。エンボスローラ 122に巻き付けられた光回折 構造形成フィルム 110の樹脂層 112にはエンボスローラ 122のパターンが賦型される
[0052] 剥離点 β βへ進む光回折構造形成フィルム 110には、上述したように基材フィルム 111側から冷却され、樹脂層 112は剥離点 β βで剥離性が得られる程度に硬化す る。この剥離性が高まった状態の光回折構造形成フィルム 110は剥離ローラ 125に 卷き取られることによりエンボスローラ 122から剥離する。従って、光回折構造形成フ イルム 110はエンボスローラ 122への版残りがほとんどない状態で剥離する。
[0053] エンボスローラ 122から剥離された光回折構造形成フィルム 110はガイドローラ 12 6に導かれ、卷き取りローラ 123に卷き取られる。以上により、樹脂層 112にエンボス ローラ 122のパターンが複製された光回折構造形成フィルム 110を製造することがで きる。
[0054] 本発明は、上述した形態に限らず、種々の形態にて実施されてよい。例えば、熱風 送出装置 130からの熱風が吹き付けられる部分やその向きは、圧着点ひ αにて樹脂 層 112の樹脂が軟化される程度に加熱されれば、上述した形態に限らない。また、冷 風送出装置 140からの冷風が吹き付けられる部分やその向きは、剥離点 βにて樹 脂層 112の樹脂が硬化される程度に冷却されれば、上述した形態に限らなレ、。加熱 された空気が剥離点 i3 付近に流れ込まないように、また、冷却された空気が圧着 点 a α付近に流れ込まないように、圧着点 a aと剥離点 β βとの間に仕切りを適宜 設けてもよい。
[0055] また、熱風を吹き付けずに圧着点 α α付近の雰囲気温度を樹脂層 112の樹脂が 軟化する程度の温度に保持し、冷風を吹き付けずに剥離点 i3 i3付近の雰囲気温度 を樹脂層 112の樹脂が硬化する程度の温度に保持してもよい。この場合、図 10に示 すように、所定の仕切り 200を設けることにより、加熱手段 130Ίこよって樹脂層 112 の樹脂を軟化させる程度の雰囲気温度を保持する室 201と、冷却手段 140Ίこよつ て樹脂層 112の樹脂を硬化させる程度の雰囲気温度を保持する室 202とをそれぞ れ形成して、各室 201、 202における雰囲気温度の保持性を高めるとよレ、。なお、室 201は樹脂の軟化温度の + 5°C程度、室 202は樹脂の硬化温度の— 5°C程度に保 持されることが望ましい。

Claims

請求の範囲
[1] 外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたエンボスローラを加熱しつつ、 そのエンボスローラに、熱成形性を有する樹脂層が基材フィルム上に設けられた光 回折構造形成フィルムを巻き付け、その光回折構造形成フィルムを剥離ローラに巻き 掛けて前記エンボスローラから剥離することにより、前記樹脂層に前記パターンを賦 型するパターン複製装置であって、
前記剥離ローラの表面温度が、前記樹脂層の硬化作用が得られる温度以下になる ように、前記剥離ローラの外周の少なくとも一部を冷却する冷却手段を有する、パタ ーン複製装置。
[2] 前記冷却手段は、前記剥離ローラの外周に接触するように設けられ、かつ冷却され た少なくとも 1つの支持ローラである、請求の範囲第 1項に記載のパターン複製装置
[3] 前記冷却手段は、前記剥離ローラの外周に冷風を吹き付ける冷風装置である、請 求の範囲第 1項又は第 2項に記載のパターン複製装置。
[4] 外周に光回折構造を構成するパターンが設けられたエンボスローラを加熱しつつ、 そのエンボスローラに、熱成形性を有する樹脂層が基材フィルム上に設けられた光 回折構造形成フィルムを巻き付けることにより前記樹脂層に前記パターンを賦型する パターン複製装置に設けられ、冷媒によって内側から冷却されつつ、前記光回折構 造形成フィルムを卷き掛けて前記エンボスローラから剥離させる剥離ローラであって、 前記冷媒の温度がその経路を凍結させない程度以上の条件下で、前記剥離ロー ルの表面温度が前記樹脂層の硬化作用が得られる温度以下になるように、構成され た剥離ローラ。
[5] 外周面を金属で構成することにより、前記表面温度が前記樹脂層の硬化作用を得 られる温度以下になるように構成されている、請求の範囲第 4項に記載の剥離ローラ
[6] 外周を構成する樹脂の厚さを薄くすることにより、前記表面温度が前記樹脂層の硬 化作用を得られる温度以下になるように構成されている、請求の範囲第 4項に記載の 剥離ローラ。
[7] 熱成形性を有する樹脂で構成される樹脂層が基材フィルム上に設けられた光回折 構造形成フィルムを、前記樹脂層を加熱により軟化させた状態で、外周に光回折構 造を構成するパターンが設けられたエンボスローラに巻き付け、その巻き付けられた 光回折構造形成フィルムを前記エンボスローラから剥離することにより、前記樹脂層 に前記パターンを賦型するパターン複製方法であって、
前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラに巻き付けられる時に前記樹 脂が軟ィヒするように、前記光回折構造形成フィルムを加熱手段によって非接触でカロ 熱し、
前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラから剥離される時に前記樹脂 が硬化するように、前記光回折構造形成フィルムを冷却手段によって非接触で冷却 するパターン複製方法。
[8] 前記加熱手段によって、前記エンボスローラに巻き付けられる時の前記光回折構 造フィルムの雰囲気温度を前記樹脂が軟化する程度以上にし、
前記冷却手段によって、前記エンボスローラから剥離される時の前記光回折構造フ イルムの雰囲気温度を前記樹脂が硬化する程度以下にする、請求の範囲第 7項に 記載のパターン複製方法。
[9] 前記加熱手段によって、前記エンボスローラへ巻き付けられる時の光回折構造形 成フィルムに熱風を吹き付けることによって前記樹脂を軟化させ、前記冷却手段によ つて、前記エンボスローラから剥離される時の光回折構造形成フィルムに冷風を吹き 付けることによって前記樹脂を硬化させる、請求の範囲第 8項に記載のパターン複製 方法。
[10] 前記吹き付けられる熱風の温度は、前記樹脂の軟化温度の + 5°C〜 + 10°Cであり 、前記吹き付けられる冷風の温度は前記樹脂の軟ィ匕温度の— 5°C〜―: 10°Cである、 請求の範囲第 9項に記載のパターン複製方法。
[11] 熱成形性を有する樹脂で構成される樹脂層が基材フィルム上に設けられた光回折 構造形成フィルムを、前記樹脂層を加熱により軟化させた状態で、外周に光回折構 造を構成するパターンが設けられたエンボスローラに巻き付け、その巻き付けられた 光回折構造形成フィルムを前記エンボスローラから剥離することにより、前記樹脂層 に前記パターンを賦型するパターン複製装置であって、
前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラに巻き付けられる時に前記榭 脂が軟化するように、前記光回折構造形成フィルムを非接触で加熱する加熱手段と 前記光回折構造形成フィルムが前記エンボスローラから剥離される時に前記樹脂 が硬化するように、前記光回折構造形成フィルムを非接触で冷却する冷却手段と、 を備えるパターン複製装置。
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