微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法及制造裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供將含熱塑性樹脂的膜按壓到包括在表面上形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶的模具而在膜的表面上連續(xù)地高速地轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法及制造裝置。該微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜制造方法，使用微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，依次至少通過五個工序在特定條件下對在至少一個面上具有被轉(zhuǎn)印層的膜進行加工，其中，該制造裝置具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱輥和冷卻輥、并在表面具有微細結(jié)構(gòu)。
【專利說明】微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法及制造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過在熱塑性膜的表面上轉(zhuǎn)印微細的凹凸圖案結(jié)構(gòu)來制造微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的方法及其裝置。利用本方法所得到的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜用作具有漫射、會聚、反射、透射等光學(xué)功能的光學(xué)膜等在其表面需要微米級到納米級的微細結(jié)構(gòu)的部件。
【背景技術(shù)】
[0002]作為用作棱鏡片、光漫射片、透鏡片等光學(xué)膜的光學(xué)膜的制造方法，有將膜按壓到在表面形成有微細凹凸圖案的帶狀模具的表面上從而將模具的微細凹凸圖案轉(zhuǎn)印到該膜的表面上的方法。而且，提出了可適用于包括長尺寸的熱塑性材料的膜且從開卷起經(jīng)轉(zhuǎn)印工序到卷繞為止連續(xù)地進行處理的方法或裝置。
[0003]在專利文獻I中，記載了下述方法:應(yīng)用在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶構(gòu)成的模具，在將包括熱塑性樹脂的膜按壓到已加熱的模具上從而在膜表面上形成微細凹凸結(jié)構(gòu)，然后，冷卻模具接著將膜剝離。模具的加熱和冷卻通過使包括無端帶的模具與加熱輥和冷卻輥接觸來進行，微細結(jié)構(gòu)對膜的轉(zhuǎn)印通過在加熱輥和與加熱輥相對的夾持輥之間夾持包括無端帶的模具和膜來進行。在該結(jié)構(gòu)中，可獨立地控制轉(zhuǎn)印時的溫度和剝離時的溫度，因此即使將轉(zhuǎn)印時的模具溫度設(shè)定得較高，剝離性也沒問題，因而可進行高精度的微細凹凸結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特許第4450078號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的問題
[0008]然而，在專利文獻I記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法中，為了通過高傳輸速度來得到更高的轉(zhuǎn)印性，而將加熱輥設(shè)為高溫來進行輸送時，變?yōu)楦邷氐哪み^度軟化，無法在寬度方向上維持均勻的張力狀態(tài)，膜在加壓部急劇地曲折，而發(fā)生無法穩(wěn)定地連續(xù)成形轉(zhuǎn)印膜的問題。
[0009]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，并提供將包括在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶的模具按壓到包括熱塑性樹脂的膜上從而在膜的表面山連續(xù)地轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法及制造裝置，其即使在高速進行高精度的形狀轉(zhuǎn)印的情況下也可穩(wěn)定地輸送膜不使其曲折。
[0010]用于解決問題的技術(shù)方案
[0011]為解決上述問題，本發(fā)明具有以下的構(gòu)成。
[0012]即、(I) 一種微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，使用微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，依次至少通過下述[I]?[V]工序在滿足下述(Al)或(A2)的條件下對在至少一個面上具有被轉(zhuǎn)印層的膜進行加工，其中，該制造裝置具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱棍和冷卻棍、并在表面具有微細結(jié)構(gòu)，
[0013][I]模具加熱工序，其中一邊使在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶狀的模具卷繞已加熱了的加熱輥一邊對該模具進行加熱；
[0014][II]加壓轉(zhuǎn)印工序，其中在膜的轉(zhuǎn)印側(cè)表面與所述模具的微細結(jié)構(gòu)表面緊貼了的狀態(tài)下，通過包括所述加熱輥在內(nèi)的一對輥進行夾持加壓；
[0015][III]輸送工序，其中將加壓后的所述模具與所述膜在緊貼的狀態(tài)下輸送到冷卻區(qū)；
[0016][IV]冷卻工序，其中在所述冷卻區(qū)在模具與膜緊貼的狀態(tài)下從模具側(cè)進行冷卻；
[0017][V]剝離工序，其中將冷卻后的模具與膜剝離，
[0018](Al)所述膜的寬度比所述模具的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中所述膜的寬度方向兩端部相對于所述加熱輥分離，
[0019](A2)所述模具的寬度比所述膜的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中對所述膜進行加壓的區(qū)域的寬度比所述膜的寬度小。
[0020](2)根據(jù)(I)記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其特征在于，還在下述[B]和[C]的控制下進行加工，
[0021][B]在所述冷卻輥設(shè)置對所述模具的輸送方向的位置進行調(diào)整的單元和對施加于所述模具的張力進行檢測的單元，并對所述冷卻輥的位置進行控制使得施加于所述模具的張力總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)，
[0022][C]在所述模具設(shè)置對寬度方向的位置進行檢測的曲折檢測傳感器和對所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的單元，并對所述冷卻輥的角度進行控制使得所述模具的寬度方向的位置總是位于預(yù)定的范圍內(nèi)。。
[0023](3)根據(jù)(2)記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其特征在于，在所述剝離工序中使從模具將膜剝離的剝離輥工作，使得其跟隨所述冷卻輥的角度的調(diào)整以保持與所述冷卻輥的平行度。
[0024](4)根據(jù)(2)或(3)記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其特征在于，對所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的單元使支撐所述冷卻輥的一個或兩個軸承在所述模具的輸送方向上移動。
[0025](5)根據(jù)(2)?(4)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其特征在于，所述冷卻輥的角度調(diào)整的分辨率為0.005度以下。
[0026](6)根據(jù)(I)?(5)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法,其特征在于,在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中，在所述模具的寬度方向兩端朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸使壓力下降。
[0027](7)根據(jù)(I)?(6)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其特征在于，在所述模具加熱工序中，將加熱后的模具表面溫度調(diào)整為膜的Tg + 50°C到Tg + 100°C的范圍內(nèi)，
[0028]在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中，將膜所負載的線壓力調(diào)整為400kN/m以上，
[0029]在所述冷卻工序中，將冷卻后的模具表面溫度調(diào)整為膜的Tg - 40°C到Tg -100°C的范圍內(nèi)。
[0030](8)—種微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱輥和冷卻輥并在表面具有微細結(jié)構(gòu)，其特征在于:至少具有下述[i]?[V]的基本構(gòu)成，并滿足下述[al]或[a2]，
[0031][i]無端帶狀的模具，其在表面形成有微細結(jié)構(gòu)；
[0032][?]加壓機構(gòu)，其至少具備用于對所述模具進行加熱的加熱輥、與加熱輥平行地配置且表面由彈性體覆蓋的夾持輥和利用所述兩個輥的夾壓單元；
[0033][iii]冷卻輥，其用于對所述模具進行冷卻；
[0034][iv]剝離機構(gòu)，其用于將緊貼于模具的膜剝離；和
[0035][V]輸送機構(gòu)，其使所述加熱輥和所述冷卻輥旋轉(zhuǎn)以輸送所述模具，
[0036][al]在所述加熱輥與所述模具的接觸部的寬度方向兩端部，在所述加熱輥的表面有臺階，使得輥徑在寬度方向外側(cè)變小，
[0037][a2]所述模具的寬度比所述夾持輥加壓部的寬度大。
[0038](9)根據(jù)(8)記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，還具有下述[b]和
[c]控制單元，
[0039][b]懸架所述模具的冷卻輥在能沿所述模具的輸送方向滑動的架臺上設(shè)置，所述架臺與使所述架臺滑動的可動單元經(jīng)由載荷檢測器連接，對所述可動單元使所述架臺滑動時的滑動量進行調(diào)整、使得從所述載荷檢測器得到的施加于所述模具的張力總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)的控制單元；
[0040][c]設(shè)有對所述模具的寬度方向位置進行檢測的曲折檢測傳感器和對設(shè)置于所述架臺上的所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的輥傾動單元，對所述冷卻輥的傾動量進行調(diào)整、使得從所述曲折檢測傳感器得到的所述模具的寬度方向位置總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)的控制單元。
[0041](10)根據(jù)(9)記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，與所述冷卻輥接近配置的所述剝離輥的輥傾動單元是與所述冷卻輥相同的輥傾動單元。
[0042](11)根據(jù)(8)-(10)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，所述夾持輥表面的彈性體的橡膠硬度按照ASTM D2240:2005規(guī)格計算為70-97°。
[0043](12)根據(jù)(8)-(11)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，在所述加熱輥的寬度方向兩端部，輥徑朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
[0044](13)根據(jù)(8)-(11)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，在所述模具的寬度方向兩端部，模具的厚度朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
[0045](14)根據(jù)(8)-(11)中任一個記載的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其特征在于，在所述夾持輥的寬度方向兩端部，輥徑朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
[0046]發(fā)明效果
[0047]根據(jù)本發(fā)明，在將包括在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶構(gòu)成的模具按壓到包括熱塑性樹脂的膜上從而在膜的表面連續(xù)地轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法及制造裝置中，即使在高速進行高精度的形狀轉(zhuǎn)印的情況下也可穩(wěn)定地輸送膜不使其曲折，從而能以高生產(chǎn)率制造出高性能的轉(zhuǎn)印膜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是從成形用膜寬度方向觀察本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的一個實施方式的概要圖。[0049]圖2是在本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的一個實施方式中、從成形用膜的輸送方向觀察由加熱輥和與加熱輥相對的夾持輥將成形用膜按壓于模具上的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0050]圖3是在本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的另一實施方式中、從成形用膜的輸送方向觀察由加熱輥和與加熱輥相對的夾持輥將成形用膜按壓于模具上的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0051]圖4是表示本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置中的、模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)的第一實施方式的概要俯視圖。
[0052]圖5是從成形用膜寬度方向觀察本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置中的、模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)的第一實施方式的概要圖。
[0053]圖6是表示本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置中的、模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)的第二實施方式的概要俯視圖。
[0054]圖7是表示本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置中的、模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)的第三實施方式的概要俯視圖。
[0055]圖8是從成形用膜寬度方向觀察本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置中的、模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)的第三實施方式的概要圖。
[0056]圖9是折檢測傳感器測定模具的寬度方向位置的測定方法的概要圖。
[0057]圖10是用于表示本發(fā)明的一個實施方式的、夾持輥表面的彈性層的變形量的概要圖。
[0058]圖11是表示在本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的另一實施方式中、在加熱輥的懸架模具的部分的兩端部在輥徑朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小時、將成形用膜按壓于模具的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0059]圖12是表示在本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的另一實施方式中、在模具的寬度方向兩端部在模具的厚度朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小時、將成形用膜按壓于模具的結(jié)構(gòu)的概要圖。
[0060]圖13是表示在本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的另一實施方式中、在夾持輥的寬度方向兩端部在輥直朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小時、將成形用膜按壓于模具的結(jié)構(gòu)的概要圖。
【具體實施方式】
[0061]本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，至少具備:無端帶狀模具，其在表面形成有微細結(jié)構(gòu)；加壓機構(gòu)，其至少具有:加熱輥，其用于加熱上述模具；夾持輥，其與加熱輥平行地配置且表面由彈性體覆蓋；和利用上述兩輥的夾壓單元；冷卻輥，其用于冷卻上述模具；剝離機構(gòu)，其用于剝離緊貼在模具上的膜；和輸送機構(gòu)，其使上述加熱輥和上述冷卻輥旋轉(zhuǎn)來輸送上述模具，該微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的特征在于，
[0062]在上述加熱輥與上述模具的接觸部的寬度方向兩端部，在上述加熱輥的表面具有臺階使得輥徑在寬度方向外側(cè)變小，或者，上述模具的寬度比上述夾持輥加壓部的寬度大。
[0063]圖1中表不從成形用膜寬度方向觀察表不本發(fā)明的實施方式一例的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置I的概要剖視圖。[0064]如圖1所示，本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置I具備:上述無端帶狀的模具3 ;懸架該模具3的加熱輥4和冷卻輥5 ;與加熱輥4平行地配置且加壓成形膜的夾持輥6 ；和將成形后的膜從模具3剝離的作為剝離機構(gòu)的剝離輥7。而且，加熱輥4和夾持輥6為了用兩輥將模具3和成形用膜2在層疊了的狀態(tài)下夾持、加壓，而將加熱輥4和夾持輥6中的至少一個與按壓單元12連接，并構(gòu)成為加壓機構(gòu)。此外，作為用于使懸架于加熱輥4和冷卻輥5的模具3旋轉(zhuǎn)以對其進行輸送的輸送機構(gòu)，具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動加熱輥4和/或冷卻輥5的驅(qū)動單元。另外，作為成形用膜2的輸送裝置，具備開卷輥8、卷繞輥9，根據(jù)需要還具備一個或多個未圖不的導(dǎo)引棍。
[0065]作為微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置I的工作，從開卷輥8開卷的成形用膜2被供給到由加熱輥4加熱了的模具3上，同時，由夾持輥6將其按壓于模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a上，在膜2的成形面2a上轉(zhuǎn)印成形與模具3的表面的形狀相對應(yīng)的形狀、即與模具3的微細結(jié)構(gòu)相反的圖案的微細結(jié)構(gòu)，然后，將膜2在與模具3緊貼的狀態(tài)下輸送，由冷卻輥5將其冷卻，由剝離輥7從模具3將其剝離，并將其卷繞到卷繞輥9上。該工作持續(xù)進行。
[0066]使用圖2和圖3來說明本發(fā)明的特征部分即由加熱輥4和與加熱輥4成對的夾持輥6來夾壓成形用膜2的加壓成形部的裝置構(gòu)成。
[0067]圖2是表示使成形用膜2的寬度比模具3的寬度大且在加熱輥4的兩端設(shè)置臺階4a的情況下的結(jié)構(gòu)的示意圖。在加壓轉(zhuǎn)印工序中，若夾持輥6與加熱為高溫的模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a直接接觸，則會發(fā)生夾持輥6表面的彈性層10產(chǎn)生熱損傷和微細結(jié)構(gòu)面3a產(chǎn)生傷痕的問題，因此為了防止該情況而優(yōu)選使膜2的寬度比模具3的寬度大。而且，通過設(shè)置臺階4a，從而使膜2的兩端部與加熱輥4分離，因此膜2和加熱輥4不會局部地粘接，可抑制膜2的曲折而進行穩(wěn)定的輸送。
[0068]此外，圖3是使模具3的寬度比成形用膜2的寬度大且使由夾持輥6加壓的區(qū)域的寬度比膜2的寬度小的情況的示意圖。與圖2的構(gòu)成相反，通過使膜2的寬度比夾持輥6的加壓區(qū)域的寬度大，從而防止由于模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a與夾持輥6直接接觸所導(dǎo)致的夾持輥6的彈性層10的熱損傷。而且，通過使模具3的寬度比膜2的寬度大，從而膜2在整個面被支撐于模具3，因此可防止膜2和加熱輥4的局部粘接，其結(jié)果，與圖2的構(gòu)成同樣地可抑制膜2的曲折而進行穩(wěn)定的輸送。
[0069]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過使夾持輥6的加壓區(qū)域的寬度比模具3的寬度大、且使成形用膜2的寬度比模具3的寬度大，來防止夾持輥6與加熱為高溫的模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a直接接觸。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在該情況下，在將模具3和加熱輥4加熱為高溫并輸送時，在比模具3靠寬度方向外側(cè)的區(qū)域加熱輥4和膜2局部粘接，使膜2的輸送張力在寬度方向上不均勻，引起膜2的曲折。
[0070]本發(fā)明，對于成形用膜2、模具3、加熱輥4及夾持輥6，使得加壓成形部處的各自的寬度成為確定的大小關(guān)系，從而即使將模具3及加熱輥4加熱為高溫并使其持續(xù)轉(zhuǎn)印，膜2和加熱輥4也不會粘接，可持續(xù)地在穩(wěn)定的張力狀態(tài)下進行輸送。其結(jié)果，與以往相比能以高溫或高速來輸送膜，且可獲得實現(xiàn)更高精度的轉(zhuǎn)印精度或由于高速傳輸而提高生產(chǎn)率的效果。
[0071]此外，在成形用膜2的防止曲折中，優(yōu)選不僅防止膜2曲折也防止模具3曲折。這是因為，在加壓轉(zhuǎn)印工序后的膜2和模具3在緊貼的狀態(tài)下輸送的輸送工序中，若模具3曲折則被支撐于模具3的膜2也一起曲折，從而會出現(xiàn)從模具3脫模后的輸送變得不穩(wěn)定的情況。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在加熱包括無端帶的模具3的加熱工序中，若因模具3的熱膨脹而使在模具3施加的張力變?nèi)醪a(chǎn)生松弛，而且，在模具3的寬度方向上存在溫度不勻，則由于熱膨脹不均導(dǎo)致模具3的寬度方向的張力變得不均勻、產(chǎn)生曲折。于是，在圖中說明以下構(gòu)成例:為了防止模具3的曲折，而在作為懸架模具3的一個輥的冷卻輥5具備檢測并控制向模具3施加的張力及模具3的寬度方向位置的防止模具曲折機構(gòu)。再有，控制可以是手動的或自動的，優(yōu)選為自動的。
[0072]圖4中表示對懸架于加熱輥4和冷卻輥5上的模具3檢測并控制其張力變化及曲折的防止模具曲折機構(gòu)的第一構(gòu)成例的概要俯視圖，圖5中表示從膜寬度方向觀察該構(gòu)成例的概要圖，圖9中表示檢測模具3的曲折的曲折檢測傳感器24測定模具的寬度方向位置的測定方法的概要圖。
[0073]無端帶狀的模具3懸架于加熱輥4和冷卻輥5上，冷卻輥5設(shè)置于能與模具的輸送方向平行地的滑動的架臺15上。通過架臺15的移動來使加熱輥4和冷卻輥5之間的距離變化，向模具3施加的張力變化。架臺15的移動通過將伺服電機17和進給絲杠18組合而成的可動單元19來進行，架臺15和可動單元19經(jīng)載荷檢測器20而連接。向模具3施加的張力由該載荷檢測器20檢測，控制可動單元19的移動量使得該檢測出的值處于預(yù)定的范圍內(nèi)，并將模具3的張力保持為恒定。
[0074]而且，使支撐冷卻輥5兩端的軸承13、14中的至少一個軸承14在架臺15上能夠與模具3的輸送方向平行地移動。軸承14的移動通過使伺服電機21和進給絲杠22組合而成的可動單元23來進行，在模具3的寬度方向位置因曲折而偏移時，通過該軸承14的移動使冷卻棍5以軸承13為支點而傾斜移動,進行修正使得模具3的寬度方向位置成為中心。模具3的寬度方向位置的偏移由曲折檢測傳感器24檢測，并根據(jù)該偏移量來控制可動單元23的移動量、即冷卻輥5的傾斜移動量，通過冷卻輥5的傾斜移動來將模具3的寬度方向位置總是維持在中心。
[0075]根據(jù)以上的模具曲折防止機構(gòu)，可防止由下述原因?qū)е碌哪＞?的曲折:由模具3的熱膨脹所導(dǎo)致的張力的松弛和/或由于寬度方向的溫度不勻所導(dǎo)致的張力不均勻。而且，其結(jié)果，在加壓轉(zhuǎn)印工序后的輸送工序中膜2不會跟隨模具3而曲折，能更穩(wěn)定地以高生產(chǎn)率成形高精度的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜。
[0076]再有，作為使架臺15移動的可動單元，也可不使用伺服電機和進給絲杠而使用將液壓或空氣壓作為工作流體的流體壓缸。圖6中表示本發(fā)明的第二構(gòu)成例的概要俯視圖。架臺15和流體壓缸25經(jīng)載荷檢測器20而連接，并根據(jù)由載荷檢測器20檢測出的值來控制流體壓缸25的壓力。在使用流體壓缸作為可動單元的情況下也連接載荷檢測器的理由是:為了與缸的劣化所導(dǎo)致的滑動阻力變化和/或工作流體的壓力不穩(wěn)定無關(guān)地使模具的張力為一定，以及在視覺上易于了解地顯示模具的張力。此外，圖6的構(gòu)成例表示支撐冷卻輥5的軸承13、14兩者分別可在架臺15上移動的情況。由此，與僅一個軸承可移動的情況相比，能以更細微的精度來調(diào)整冷卻輥5的角度。
[0077]此外，更優(yōu)選的是，在防止模具3的曲折時使冷卻輥5傾動之際，使與冷卻輥5接近的剝離輥7也跟隨其而傾動，冷卻輥5和剝離輥7總是保持平行。在剝離輥7相對于冷卻輥5傾斜的情況下，將成形用膜2從模具3剝離時的剝離位置在寬度方向上不同，存在在膜2的寬度方向上產(chǎn)生剝離溫度不勻、或由于剝離張力的不均勻?qū)е履?和/或模具3發(fā)生曲折的情況。在圖中說明用于使剝離輥7跟隨冷卻輥5的傾動的構(gòu)成例。
[0078]圖7中示出本發(fā)明的模具的張力控制及曲折防止機構(gòu)的第三構(gòu)成例的概要俯視圖，圖8中表示從膜寬度方向觀察的概要圖。
[0079]剝離輥7與冷卻輥5接近地平行設(shè)置于架臺15上，支撐剝離輥7的軸承26、27中的至少一個軸承27與支撐冷卻輥5的一個軸承14 一同通過包括伺服電機21和進給絲杠22的可動單元23而可在架臺15上與模具3的輸送方向平行地移動。由此，在為了防止模具3曲折而使冷卻輥5傾動時，與冷卻輥5連接于同一輥傾動單元的剝離輥7跟隨冷卻輥5而傾動，因此兩輥總是保持平行，其結(jié)果，膜2在寬度方向上以均勻的溫度及剝離張力被剝離。
[0080]然而，作為此時的注意點，需要設(shè)置成剝離輥7的支點間距離與冷卻輥5的支點間距離相等、且兩輥的中心位于模具3的寬度方向中心截面上。在不滿足該條件時，在使用可動單元23使冷卻輥5和剝離輥7傾動時，兩輥的傾斜角度不同、不保持平行。
[0081]再有，雖然在圖7、圖8中剝離輥7配置成成形用膜相對于冷卻輥5的卷繞角(抱爸付務(wù)角)為90度，但是，只要是O?180度的范圍則也可配置于其他位置。成形用膜2相對于冷卻輥5的卷繞角越大，則冷卻膜2的時間越長，可充分冷卻膜2。
[0082]下面說明作為本發(fā)明特征的構(gòu)成加壓成形部的加熱輥4及夾持輥6。
[0083]夾持輥6是在芯層的外表面覆蓋有彈性層10的結(jié)構(gòu)。芯層要求強度及加工精度，適用例如鋼或纖維強化樹脂、陶瓷、鋁合金等。此外，彈性層10是通過按壓力而變形的層，優(yōu)選適用以橡膠為代表的樹脂層或彈性體材質(zhì)。芯層在其兩端部由軸承11旋轉(zhuǎn)支撐，進而，上述軸承11與缸等按壓單元12連接。夾持輥6通過該按壓單元12的沖程而開閉，夾持或放開成形用膜2。
[0084]此外，夾持輥6可根據(jù)期望的處理和/或膜材質(zhì)而具有調(diào)溫機構(gòu)。作為調(diào)溫機構(gòu)，可采用以下結(jié)構(gòu):通過使輥內(nèi)部為空心而埋入盒式加熱器或感應(yīng)加熱裝置，或者在內(nèi)部加工出流路而使油或水、蒸汽等熱介質(zhì)流過，從而從輥內(nèi)部進行加熱。另外，也可采用以下結(jié)構(gòu):在輥外表面附近設(shè)置紅外線加熱器，以從輥外表面進行加熱。
[0085]夾持輥6的加工精度，優(yōu)選，按照JISB0621 (修訂年1984)定義的圓柱度公差為0.03mm以下，圓跳度(円周振Λ)公差為0.03mm以下。若這些值過大，則夾壓時在加熱輥4和夾持輥6之間形成部分的間隙，因此有時不能均勻地按壓成形用膜2會在膜2的成形面2a發(fā)生轉(zhuǎn)印不勻。此外，彈性層10的表面粗糙度，優(yōu)選，按照JISB0601 (修訂年2001)定義的、算術(shù)平均粗糙度Ra為1.6 μ m以下。這是因為若Ra超過1.6 μ m則在按壓時有時會在膜2的背面轉(zhuǎn)印出彈性層11的表面形狀。
[0086]夾持輥6的彈性層10的耐熱性，優(yōu)選，具有160°C以上的耐熱溫度，更優(yōu)選，具有180°C以上的耐熱溫度。這里，耐熱溫度指在該溫度下放置24小時時拉伸強度的變化率超過10%時的溫度。
[0087]作為彈性層10的材質(zhì)，在使用例如橡膠的情況下，可使用硅橡膠或EDPM (三元乙丙橡膠)、氯丁橡膠、CSM (氯磺化聚乙烯橡膠)、聚氨酯橡膠、NBR (丁腈橡膠)、硬橡膠等。在要求更高的彈性模量和硬度的情況下，作為軋制輥用樹脂，可使用由各橡膠制造公司在上述橡膠中使用特殊配方所得的橡膠或提高了韌性的硬質(zhì)耐壓樹脂(例如聚酯樹脂)。[0088]圖10是僅提取被施加按壓力時的夾持輥6、從成形用膜2的寬度方向觀察的概要圖。此時，在彈性層10的厚度方向上產(chǎn)生變形量δ，與之相伴，夾持輥6和成形用膜2以接觸寬度B接觸。為了控制彈性層10的變形量δ，優(yōu)選，彈性層10的橡膠硬度按照ASTMD2240:2005 (肖氏D)規(guī)格計算為70?97°范圍。原因在于，若硬度低于70°則彈性層10的變形量δ增大、與膜2的接觸寬度B過大，恐不能確保微細結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印所需的壓力，并且，若硬度超過97°則該層的變形量δ反而變小、接觸寬度B過小，恐不能確保微細結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印所需的按壓時間。
[0089]接下來，說明與夾持輥6相對地夾持成形用膜2及模具3的加熱輥4。
[0090]加熱輥4在夾持時受到載荷，因此要求強度和加工精度，還包括加熱單元。作為材質(zhì)，可以考慮例如鋼或纖維強化樹脂、陶瓷、鋁合金等。此外，作為加熱單元，可采用以下結(jié)構(gòu):通過使內(nèi)部為空心而埋入盒式加熱器或感應(yīng)加熱裝置，或者在內(nèi)部加工出流路使油或水、蒸汽等熱介質(zhì)流過，從而從輥內(nèi)部進行加熱。另外，也可采用以下結(jié)構(gòu):在輥外表面附近設(shè)置紅外線加熱器或感應(yīng)加熱裝置，以從輥外表面進行加熱。
[0091]加熱輥4的加工精度與上述夾持輥6相同，優(yōu)選，按照JISB0621 (修訂年1984)定義的圓柱度公差為0.03mm以下，圓跳度(円周振Λ)公差為0.03mm以下。若這些值過大，則夾壓時在加熱輥4和夾持輥6之間形成部分的間隙，因此有時不能均勻地按壓成形用膜2會在膜2的成形面2a發(fā)生轉(zhuǎn)印不勻。此外，加熱輥4的表面粗糙度，優(yōu)選，按照JISB0601(修訂年2001)定義的、算術(shù)平均粗糙度Ra為0.2 μ m以下。這是因為，若Ra超過0.2 μ m，則加熱輥4的形狀轉(zhuǎn)印到模具3的背面，有時甚至?xí)⒃撔螤钷D(zhuǎn)印到膜2的成形面2a上。
[0092]在加熱輥4的表面，優(yōu)選實施硬質(zhì)鉻鍍敷、陶瓷噴鍍、類金剛石碳涂層等高硬度皮膜的形成處理。原因在于，加熱輥4總是與模具3接觸而且還受到夾持輥6的按壓力，因此加熱輥4的表面非常容易磨損，若加熱輥4的表面磨損或損傷，則發(fā)生上述那樣的成形用膜2的轉(zhuǎn)印不勻和/或輥表面形狀向膜2的成形面2a轉(zhuǎn)印的問題。
[0093]而且，作為本發(fā)明特征的加壓成形部的構(gòu)成，設(shè)為在用加熱輥4和夾持輥6將成形用膜2及模具3緊貼地夾持的加壓轉(zhuǎn)印工序中滿足以下(I)或(2)的條件的構(gòu)成。即:
[0094](I)成形用膜2的寬度比模具3的寬度大，且在加壓轉(zhuǎn)印工序中成形用膜2的寬度方向兩端部相對于加熱輥4分離。
[0095](2)模具3的寬度比成形用膜2的寬度大，且在加壓轉(zhuǎn)印工序中成形用膜2被加壓的區(qū)域的寬度比成形用膜2的寬度小。
[0096]以下使用圖2、3來詳細說明本發(fā)明的加壓成形部的構(gòu)成。再有，在圖2、3中，將成形用膜2被加壓的區(qū)域的寬度定義為W，將從被加壓的區(qū)域的端到成形用膜2的端部的長度定義為V，如圖2所示，在模具3的寬度比夾持輥6的寬度小的情況下模具3的寬度為W，如圖3所示，在夾持輥6的寬度比模具3的寬度小的情況下，夾持輥6的寬度為W。
[0097]使用圖2來說明滿足(I)的條件的情況下的加壓成形部的構(gòu)成。如圖2所示，使成形用膜2的寬度比模具3的寬度、即膜2被加壓的區(qū)域的寬度W大。其原因是，防止夾持輥6直接接觸被加熱為高溫的模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a而導(dǎo)致夾持輥6表面的彈性層10發(fā)生熱損傷和/或模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a產(chǎn)生傷痕。而且，從模具3的寬度方向端部到膜2的寬度方向端部為止的長度V，優(yōu)選為5?15mm的范圍。這是因為，若v小于5mm則由于在膜2的輸送中自然地產(chǎn)生的微小曲折，模具3和夾持輥6恐會直接接觸。另一方面，若V大于15mm則相對于膜2的面積能得到的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的面積變小，產(chǎn)量的下降變得顯著，因而不理想。
[0098]而且，作為加熱輥4的表面結(jié)構(gòu)，在成形用膜2的端部設(shè)置有膜2和加熱輥4不接觸地分離的區(qū)域。作為使膜2和加熱輥4分離的單元，設(shè)置有臺階4a。臺階的高低差(分離距離)H優(yōu)選為10?30mm的范圍，從模具3的端部到臺階4a的距離u優(yōu)選為I?3mm的范圍內(nèi)。
[0099]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用適用于本發(fā)明的高壓力條件的處理中，成形用膜2在加壓部的端部彎曲的現(xiàn)象變得顯著。于是，通過在加熱輥4設(shè)置臺階4a，可抑制因彎曲現(xiàn)象而彎曲的膜端部與加熱輥4接觸及粘接。膜2通過夾持輥6在非轉(zhuǎn)印面的整個寬度方向范圍內(nèi)受到按壓力，與之相對，轉(zhuǎn)印面僅在模具3的范圍內(nèi)被支撐。此時，在膜2的比模具3靠寬度方向外側(cè)的區(qū)域，產(chǎn)生以模具3的寬度方向端部為支點的彎曲力矩，由此，如圖2所示，成形用膜2的端部向加熱輥4側(cè)彎曲。此時，通過使H及u為上述適當范圍內(nèi)，即使在發(fā)生彎曲現(xiàn)象的情況下，膜2也不與加熱輥4接觸、能夠更穩(wěn)定地持續(xù)地成形膜。
[0100]在現(xiàn)有技術(shù)中沒有該分離部分，因此在將模具3和加熱輥4加熱到高溫并輸送時，加熱輥4和成形用膜2局部粘接，使膜2的輸送張力在寬度方向上不均勻，多引起膜2曲折。在設(shè)置有本構(gòu)成的分離部分的轉(zhuǎn)印方法中，即使將模具3及加熱輥4加熱為高溫并使其持續(xù)轉(zhuǎn)印，膜2和加熱輥4也不會粘接，可持續(xù)地在穩(wěn)定的張力狀態(tài)下進行輸送。其結(jié)果，能以比以往高的溫度或高的速度來輸送膜，且可獲得實現(xiàn)更高精度的轉(zhuǎn)印精度或通過高速輸送提高生產(chǎn)性率的效果。
[0101]接著，使用圖3來說明滿足(2)的條件的情況下的加壓成形部的構(gòu)成。如圖3所示，模具3的寬度比成形用膜2的寬度大，且夾持輥6的加壓部的寬度即膜2被加壓的區(qū)域的寬度W比膜2的寬度小。其原因是，與(I)的條件同樣地，防止由于模具3和夾持輥6直接接觸導(dǎo)致彈性層10發(fā)生熱損傷和/或模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a產(chǎn)生傷痕。而且，從夾持棍6的加壓部的寬度方向端部到膜2的寬度方向端部為止的長度V，優(yōu)選為5?15mm的范圍。其原因也與(I)的條件同樣，若V小于5mm則由于在膜2的輸送中自然地產(chǎn)生的微小曲折，模具3和夾持輥6恐會接觸，另一方面，若V大于15mm則相對于膜2的面積能得到的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的產(chǎn)量下降變得顯著。
[0102]本構(gòu)成通過使模具3的寬度比成形用膜2的寬度大，而將膜2在整個寬度方向由模具3支撐，即使將模具3及加熱輥4加熱為高溫并使其持續(xù)轉(zhuǎn)印，膜2和加熱輥4也不會粘接，可持續(xù)地在穩(wěn)定的張力狀態(tài)下進行輸送。其結(jié)果，能以以往高的溫度或高的速度來輸送膜，且可獲得實現(xiàn)更高精度的轉(zhuǎn)印精度或通過高速輸送提高生產(chǎn)率的效果。
[0103]此外，在(I)和(2)這兩個構(gòu)成中，優(yōu)選，在加壓部的寬度方向端部使壓力向端部逐漸下降。通過使端部的壓力下降，可緩解成形用膜2的端部的彎曲現(xiàn)象和在加壓區(qū)域與非加壓區(qū)域的邊界部產(chǎn)生的加壓痕，抑制成形后的膜的平面性惡化和卷繞形態(tài)散亂，并在更穩(wěn)定的狀態(tài)下持續(xù)地輸送并成形膜。
[0104]圖11?圖13表示在加壓部的端部使壓力下降的單元的一例。再有，在各圖中，(a)表示滿足條件(I)的構(gòu)成的情況下的一例，(b)表示滿足條件(2)的構(gòu)成的情況下的一例。
[0105]圖11是表示在加熱輥4的寬度方向端部使輥徑逐漸變小的情況下的、加壓成形部的裝置構(gòu)成的示意圖。彈性層10的變形量隨著朝向加壓部的寬度方向外側(cè)而變小，與之相伴，成形用膜2所負載的壓力也隨著朝向加壓部的寬度方向端部而變小。其結(jié)果，可緩解膜2的端部的彎曲現(xiàn)象和在加壓區(qū)域與非加壓區(qū)域的邊界部產(chǎn)生的加壓痕。
[0106]此外，圖12中表示模具3的厚度在端部隨著朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)而逐漸變小的結(jié)構(gòu)，圖13中表示夾持輥6的輥徑朝向?qū)挾确较蚨瞬孔冃〉慕Y(jié)構(gòu)。這也與圖11的構(gòu)成相同，通過使成形用膜2所負載的壓力隨著朝向加壓部的寬度方向端部而變小，可緩解膜2的端部的彎曲現(xiàn)象和在加壓區(qū)域與非加壓區(qū)域的邊界部產(chǎn)生的加壓痕。
[0107]下面說明加熱輥4和夾持輥6的優(yōu)選加壓條件。加熱輥4和夾持輥6的相對位置精度，優(yōu)選，按照JISB0621 (修訂年1984)定義的平行度公差為0.1mm以下。在平行度公差超過0.1mm的情況下，成形用膜所負載的按壓力在寬度方向上不均勻，有時發(fā)生轉(zhuǎn)印不勻或膜2產(chǎn)生曲折。
[0108]此外，兩輥在加壓時的撓曲量的總計，優(yōu)選在成形用膜2被加壓的區(qū)域的寬度W內(nèi)為50 μ m以下，更優(yōu)選為30 μ m以下。若撓曲量超過50 μ m,則夾持輥6的彈性層10不斷地跟隨變形，膜2所負載的按壓力變得不均勻。
[0109]如圖10所示，優(yōu)選的夾持壓，在將由按壓單元12向夾持輥6施加的力設(shè)為P、將成形用膜2和夾持輥6的接觸長度設(shè)為B，且將如圖2、3所示那樣成形用膜2被加壓的區(qū)域的寬度設(shè)為W時，優(yōu)選使由σ = P/BW定義的表觀夾持壓σ為80MPa以上，更優(yōu)選為IOOMPa以上。此外，彈性層10的按壓距離即接觸長度B優(yōu)選在4?8mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5?7mm的范圍內(nèi)。若接觸長度B小于4_，則不能確保向膜2進行微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印有足夠的按壓時間。另一方面，若接觸長度B大于8mm，則難以用足夠的值來確保上述夾持壓。此外，將向夾持輥施加的力P除以加壓區(qū)域的寬度W所得到P/W定義為線壓力，該值表示在每單位寬度上施加的夾持載荷。線壓力P/W的范圍優(yōu)選為400kN/m以上，更優(yōu)選為500kN/m以上。
[0110]接著，說明構(gòu)成本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置的其他部件。
[0111]模具3是在表面加工有微細結(jié)構(gòu)面的無端帶。材質(zhì)，優(yōu)選強度和導(dǎo)熱率高的金屬，優(yōu)選例如鎳或鋼、不銹鋼、銅等。此外，也可使用在上述金屬帶的表面實施了鍍敷所得的材料。對于在表面具有微細結(jié)構(gòu)的模具3的制作方法，可舉出:對金屬帶的表面直接實施切削和/或激光加工的方法、對形成于金屬帶的表面的鍍敷皮膜直接實施切削和/或激光加工的方法、對在內(nèi)面具有微細結(jié)構(gòu)的圓筒狀的原板(原版)實施電鑄造的方法、在金屬帶的表面持續(xù)粘貼具有微細結(jié)構(gòu)面的薄板的方法等。
[0112]環(huán)狀的金屬帶使通過將具有預(yù)定的厚度、長度的金屬板的端部彼此對接焊接的方法、將預(yù)定倍厚度的金屬板以預(yù)定的一半長度焊接而在成為環(huán)狀后進行軋制的方法等制造出的。此時，基于金屬帶的強度和操作性的原因，厚度優(yōu)選在0.1?0.4_的范圍內(nèi)。若厚度比該范圍小，則金屬帶恐會因在由加熱輥4和冷卻輥5懸架時所受到的張力而斷裂或塑性變形。另一方面，在厚度比該范圍大的情況下，金屬帶的彎曲剛性變得過大，難以懸架于加熱輥4及冷卻輥5，并且/或者難以在懸架于這些輥的狀態(tài)下被輸送。
[0113]在環(huán)狀的金屬帶的表面實施鍍敷的情況下，鍍敷的材質(zhì)優(yōu)選為鎳或銅等。此外，金屬帶的厚度優(yōu)選為0.1?0.3mm的范圍，鍍敷的厚度優(yōu)選為0.03?0.1mm的范圍。若鍍敷的厚度相對于金屬帶的厚度過大，則在金屬帶與鍍敷的邊界面恐會發(fā)生剝離。另一方面，若鍍敷的厚度過小，則難以高精度地加工微細結(jié)構(gòu)。
[0114]下面表示無端帶模具的制造方法的一例。首先，將薄片的不銹鋼板的端部對接焊接，加工為環(huán)狀的金屬帶。接著，將該金屬帶鑲嵌固定于輥上，在表面實施鍍鎳處理。然后，用車床加工機在金屬帶的鍍敷層上切削加工出預(yù)定的微細結(jié)構(gòu)。而且，通過將實施了切削加工后的金屬帶從輥上取下，從而得到在表面具有預(yù)定的微細結(jié)構(gòu)的無端帶模具。
[0115]所謂微細結(jié)構(gòu)表示高度IOnm?Imm的凸形狀以間距IOnm?Imm周期性地重復(fù)所成的形狀，更優(yōu)選表示高度Ιμπι?ΙΟΟμπι的凸形狀以間距Ιμπι?100 μ m周期性地重復(fù)所成的形狀，例如，可以是三角形狀的槽按多個條狀排列所成的形狀，或是矩形、半圓形或半橢圓形狀等。而且，槽不需要是直線，也可以是曲線的條狀圖案。另外，其棱線方向不限于帶的周向，也可以是寬度方向。還有，微細結(jié)構(gòu)也不限于直線狀或曲線狀連續(xù)的結(jié)構(gòu)，也可以是半球或圓錐或長方體等凸形狀或凹形狀點狀離散配置的結(jié)構(gòu)。
[0116]如圖4、5所示，模具3懸架于加熱輥4和冷卻輥5上，冷卻輥5在兩端由軸承13、14旋轉(zhuǎn)支撐的狀態(tài)下設(shè)置于架臺15上。而且，架臺15通過滑軌16而能與模具3的輸送方向平行地滑動，由此，可通過使設(shè)置有冷卻輥5的架臺15移動，來調(diào)整懸架于冷卻輥5上的模具3的輸送方向的位置。此時，優(yōu)選，架臺15及滑軌16設(shè)置于水平的面，相對于可動方向的外力以極小的阻力移動。架臺15經(jīng)載荷檢測器20連接于將伺服電機17和進給絲杠18組合而成的可動單元19，載荷檢測器20在測定向架臺15的可動方向施加的力即從模具3對設(shè)置于架臺15上的冷卻輥5傳遞的張力的方向上連接。因此，架臺15移動，模具3在施加張力的狀態(tài)下懸架于加熱輥4和冷卻輥5之間，此時，與向模具3的上下表面施加的張力大體相等的力負載于載荷檢測器20。伺服電機17和載荷檢測器20通過未圖示的控制電路連接，與載荷檢測器20的檢測值的變化一致地控制可動單元19的移動量，自動調(diào)整冷卻輥5的位置以使向模具3施加的張力總是保持恒定。
[0117]支撐冷卻輥5兩端的的軸承中的一個軸承14，通過設(shè)置于架臺15上的包括伺服電機21和進給絲杠22的組合的可動單元23，還可在架臺15上進一步與模具3的輸送方向平行地移動。此時，另一個軸承13固定于架臺15上，軸承14在架臺15上移動，從而冷卻輥5以軸承13為支點旋轉(zhuǎn)，相對于加熱輥4傾動。與模具3的寬度方向位置一致地控制確定冷卻輥5傾動的角度的軸承14的位置，在圖4中，以加熱輥4和冷卻輥5平行時的軸承14的位置為基準，當模具3的寬度方向位置向圖4的yl方向偏移時軸承14在xl方向上移動，當模具3向y2方向偏移時軸承14在x2方向上移動。模具3的寬度方向位置的變化由曲折檢測傳感器24監(jiān)視。圖9中表示從膜輸送方向下游側(cè)觀察曲折檢測傳感器24和模具3時的概要圖。曲折檢測傳感器24是分為發(fā)送側(cè)24a和接收側(cè)24b的光量檢測式等非接觸的線性傳感器，該傳感器設(shè)置成被模具3的寬度方向端部覆蓋使得發(fā)送信號的一部分由模具3遮蔽。而且，通過接收側(cè)24b接收的信號量的大小來檢測模具3的寬度方向位置。伺服電機21和曲折檢測傳感器24由未圖示的控制電路連接，與曲折檢測傳感器24的檢測值一致地確定可動單元23的移動量。而且，控制冷卻輥5的角度以使模具3的寬度方向位置總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)，并防止模具3曲折。再有，作為使冷卻輥5傾動的單元，如圖6所示，也可以使支撐冷卻輥5的軸承13及14兩者在架臺15上移動。由此，與僅使一個軸承移動的情況相比，可高精度地調(diào)整冷卻輥5的角度。
[0118]此外，為了高精度地定位模具3的寬度方向位置，優(yōu)選微細地控制冷卻輥5的角度，具體地，優(yōu)選使冷卻輥5的角度分辨率為0.005度以下。這里，冷卻輥5的角度分辨率表示在為了修正模具3的曲折而使冷卻輥5傾動時、冷卻輥5的轉(zhuǎn)軸的角度相對于加熱輥4的轉(zhuǎn)軸變化的最小量。通過使冷卻輥5的角度分辨率為0.005以下，而在曲折修正時使模具3的寬度方向位置不會搖動、發(fā)散而是在中心的基準位置快速地收斂。其結(jié)果，模具3總是位于寬度方向的中心，可穩(wěn)定地持續(xù)成形膜2。
[0119]冷卻輥5的角度分辨率，在使軸承13為固定側(cè)、使軸承14為移動側(cè)的情況下通過兩軸承13、14的支點間距離和軸承14的移動分辨率來確定，例如，如果支點間距離是600mm，則若使軸承14的移動分辨率為0.05mm則冷卻輥5的角度分辨率約為0.0048度。
[0120]優(yōu)選的是，冷卻輥5例如在內(nèi)部設(shè)置有通水流路，通過使一定溫度的水持續(xù)循環(huán)的水冷式冷卻單元等來進行冷卻。而且，通過與模具3的接觸面處的導(dǎo)熱來冷卻模具3。
[0121]剝離輥7與冷卻輥5同樣地內(nèi)裝有冷卻單元，并從背面?zhèn)壤鋮s成形用膜2，起到輔助從模具3剝離的作用。此時，在防止模具3曲折中使冷卻輥5傾動時，剝離輥7也跟隨冷卻輥5傾動，優(yōu)選使其動作以總是保持與冷卻輥5的平行度。剝離輥7的傾動例如如圖7及圖8所示那樣,通過與冷卻棍5的傾動單元相同的單元來進行。或者,剝離棍7也可以是由流體壓缸等相對于冷卻輥5按壓的結(jié)構(gòu)。剝離輥7對于成形用膜2的按壓力沒有特別限制，剝離輥7的周面只要緊貼成形用膜2的背面即可。
[0122]開卷輥8及卷繞輥9皆成為可固定卷繞成形用膜2的芯的結(jié)構(gòu)，端部與電機等驅(qū)動單元連接，可在控制速度的同時旋轉(zhuǎn)。此外，優(yōu)選可通過轉(zhuǎn)矩控制來調(diào)整向成形用膜2施加的張力。
[0123]各輥的端部由滾動軸承等旋轉(zhuǎn)支撐。加熱輥4與電機等驅(qū)動單元連接，可在控制速度的同時旋轉(zhuǎn)。此外，優(yōu)選，冷卻輥5通過帶模具而利用加熱輥4的驅(qū)動力來旋轉(zhuǎn)。雖然考慮了微細結(jié)構(gòu)的成形性和成形膜的生產(chǎn)率的平衡來確定輸送精度，但是，為了在高精度地轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)的同時提高生產(chǎn)率，優(yōu)選由I?30m/分鐘的范圍來確定速度。雖然優(yōu)選夾持棍6的驅(qū)動單元與加熱棍4的端部通過鏈或帶等連接,可與加熱棍4聯(lián)動地旋轉(zhuǎn),或者使用能與加熱輥4速度同步的電機等來獨立旋轉(zhuǎn)，但是，也可成為旋轉(zhuǎn)自如的結(jié)構(gòu)，且通過與成形用膜2的摩擦來旋轉(zhuǎn)。
[0124]再有，雖然支撐各輥的軸承根據(jù)該輥的質(zhì)量和受到的負載、轉(zhuǎn)速等來設(shè)計，但是，支撐冷卻輥5及剝離輥7的軸承優(yōu)選使用球面式的軸承。在將不是球面式的軸承用于這些輥的情況下，在輥傾動時恐會撬動軸承而使其損傷。
[0125]說明利用上述裝置在表面形成微細結(jié)構(gòu)的膜的制造方法。
[0126]本發(fā)明的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，使用微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，依次通過下述工序在滿足以下(I)或(2)的條件下進行至少在一個面上具有被轉(zhuǎn)印層的膜的加工，其中，該制造裝置具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱輥和冷卻輥上、并在表面上具有微細結(jié)構(gòu)，上述工序包括:模具加熱工序，其中一邊使在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶狀的模具卷繞到已加熱了的加熱輥上一邊對該模具進行加熱；加壓轉(zhuǎn)印工序，其中在膜的轉(zhuǎn)印側(cè)表面與所述模具的微細結(jié)構(gòu)表面緊貼了的狀態(tài)下，通過包括所述加熱輥在內(nèi)的一對輥進行夾持加壓；輸送工序，其中將加壓后的所述模具與所述膜在緊貼的狀態(tài)下輸送到冷卻區(qū)；冷卻工序，其中在所述冷卻區(qū)在模具與膜緊貼的狀態(tài)下從模具側(cè)進行冷卻；和剝離工序，其中將冷卻后的模具與膜剝離。這里，(I)所述膜的寬度比所述模具的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中所述膜的寬度方向兩端部相對于所述加熱輥分離。(2)所述模具的寬度比所述膜的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中對所述膜進行加壓的區(qū)域的寬度比所述膜的寬度小。
[0127]使用圖1?4來說明本發(fā)明的實施方式的一例。
[0128]首先，作為制造方法的準備階段，成為以下狀態(tài):在將成形用膜2從開卷輥8拉出、打開夾持輥6的狀態(tài)下，沿懸架于加熱輥4和冷卻輥5的模具3上經(jīng)剝離輥7而由卷繞輥9卷繞成形用膜2。
[0129]接著，一邊通過驅(qū)動單元以低速輸送成形用膜2，一邊啟動加熱輥4的加熱單元及冷卻輥5的冷卻單元，并將進行調(diào)溫直到加熱輥4及冷卻輥5的表面溫度達到預(yù)定的溫度為止。一邊輸送一邊調(diào)溫的原因在于:若沒有進行輸送，則成形用膜2的位于加熱輥4上的部分會蓄熱，因此膜會熔化破損。優(yōu)選的是，加熱輥4的表面溫度、冷卻輥5的表面溫度的條件取決于成形用膜2的材質(zhì)、模具3的微細結(jié)構(gòu)的形狀、縱橫比等，加熱輥4的表面溫度在膜2的Tg + 50°C到Tg + 100°C范圍內(nèi)設(shè)定，冷卻輥5的表面溫度在膜2的Tg - 40°C到Tg - 100°C范圍內(nèi)設(shè)定。這里，Tg表示膜的玻化溫度。此外，調(diào)溫中的輸送速度優(yōu)選為0.1?5m/分鐘，更優(yōu)選為0.1?Im/分鐘。
[0130]如果將加熱棍4及冷卻棍5的表面溫度(再有,模具表面溫度為同一溫度。下同)調(diào)整為設(shè)定值，則在以成形速度輸送膜的同時，關(guān)閉夾持輥6，用加熱輥4和夾持輥6對成形用膜2及模具3加壓，將模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a的形狀向成形用膜2的成形面2a上轉(zhuǎn)印。作為此時的條件，膜的成形速度在I?30m/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定，線壓力在400kN/m以上的范圍內(nèi)設(shè)定。
[0131]膜的連續(xù)轉(zhuǎn)印在與模具的旋轉(zhuǎn)動作一致地排列各工序時包括模具加熱工序、加壓轉(zhuǎn)印工序、輸送工序、冷卻工序和剝離工序。模具3在與加熱輥4接觸的部分總是通過來自高溫加熱輥4的熱傳導(dǎo)而被加熱，在模具3由加熱輥4和夾持輥6夾壓之前，模具3的溫度上升到加熱輥4的表面溫度(模具加熱工序)。成形用膜2在由加熱輥4和夾持輥6夾壓的夾壓部被按壓于已加熱的模具3而緊貼，已軟化的構(gòu)成膜的樹脂填充到模具3的微細結(jié)構(gòu)面3a的圖案內(nèi)(加壓轉(zhuǎn)印工序)。被按壓于模具3的膜在與模具3緊貼的狀態(tài)下被輸送到冷卻區(qū)(輸送工序)。此處，冷卻區(qū)是指模具3和冷卻輥5接觸的范圍。膜在該冷卻區(qū)中通過與冷卻輥5的熱傳導(dǎo)而連同模具3在內(nèi)被冷卻到構(gòu)成膜的樹脂的?；c以下(冷卻工序)。冷卻后的膜通過剝離輥7而脫模以從冷卻輥5連續(xù)地剝離(剝離工序)。剝離后的膜被卷繞到卷繞輥9上。
[0132]而且，在其中的加壓轉(zhuǎn)印工序中，如圖2所示那樣使成形用膜2的寬度比模具3的寬度大，且使膜2的寬度方向兩端部相對于加熱輥4分離?；蛘?，如圖3所示那樣使模具3的寬度比膜2的寬度大，且使夾持輥6的加壓部的寬度比膜2的寬度小。由此，可防止膜2與高溫的加熱輥4直接接觸，膜2的端部在高溫熔化而粘附于加熱輥4的表面，通過在加熱輥4的旋轉(zhuǎn)方向上牽拉而可防止膜2的張力狀態(tài)散亂而曲折。因此，在加壓轉(zhuǎn)印工序中，優(yōu)選消除膜2和加熱輥4直接接觸。
[0133]此外，在利用上述方法制造微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜期間，優(yōu)選，通過圖4所示的模具的張力控制及防止曲折機構(gòu)來將模具3的張力和寬度方向位置總是在預(yù)定的范圍內(nèi)保持恒定。通過防止模具3的張力變化和曲折，在加壓轉(zhuǎn)印工序后的輸送工序中，可防止膜2被緊貼的模具3的曲折牽拉而一起曲折。
[0134]而且，除了上述內(nèi)容以外，在加壓轉(zhuǎn)印工序中，也可在加壓區(qū)域的寬度方向兩端部朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸使壓力降低?？删徑獬尚斡媚?的端部的曲折和/或在加壓區(qū)域與非加壓區(qū)域的邊界部產(chǎn)生加壓痕，且可抑制成形后的膜的平面性惡化和卷繞時的卷繞形態(tài)的散亂。
[0135]適用于本發(fā)明的成形用膜2可使用以熱塑性樹脂為主要成分的熱塑性膜，具體地，優(yōu)選為，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、聚醚系樹脂、聚酯酰胺系樹脂、聚醚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂或聚氯乙烯基系樹脂等所構(gòu)成的產(chǎn)品。其中，共聚的單體種類是多樣的，且由此而使材料物理性質(zhì)的調(diào)整變得容易，基于此類理由，特別優(yōu)選以從聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚酰胺系樹脂、丙烯酸系樹脂或其混合物選擇的熱塑性樹脂為主而形成的產(chǎn)品，更優(yōu)選上述熱塑性樹脂為50重量％以上。
[0136]成形用膜2既可以是包含上述樹脂的單體的膜，也可以是包含多個樹脂層的層疊體。該情況下，與單體膜相比，可賦予易滑性和耐摩擦性等表面特性、機械強度、耐熱性。在如上述那樣成為包含多個樹脂層的層疊體的情況下，優(yōu)選，膜整體滿足以上述熱塑性樹脂為主成分的要件，但是，即使膜整體不滿足上述要件，只要至少在表層形成滿足上述要件的層也可容易地形成表面。特別地，在為了改善膜的成形性而想使模具溫度為高溫的情況下，通過使用在表層樹脂的?；c低且容易轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)、在芯層樹脂的?；c高且強度高的這一構(gòu)成的膜，從而可在維持膜的平面性的同時提高膜的成形性。
[0137]通過使用以上的表面微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，在將膜按壓包括在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶的模具上以在膜的表面上連續(xù)地轉(zhuǎn)印微細結(jié)構(gòu)時，可穩(wěn)定地輸送膜不使其曲折，且能以高生產(chǎn)率制造高精度的轉(zhuǎn)印膜。
[0138]實施例
[0139]實施例1
[0140]通過共擠出法來制作將聚碳酸酯樹脂作為芯層并在其兩面層疊有PMMA樹脂作為成形層所得的3層層疊膜，用作成形用膜2。該膜的總厚度為200 μ m，各層的層疊比約為1:8:1,寬度為 220mm。
[0141]模具3是通過在厚度0.2mm的不銹鋼帶的表面進行厚度0.1mm鍍鎳的工件上與該帶的周向平行地切削加工出間距40 μ m、深度20 μ m的V形槽形狀而制成的。此外，該帶的寬度為200mm，周長為1200mm。
[0142]加熱輥4使用在包含碳素鋼的筒狀芯材的表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。加熱輥4采用在輥部的寬度方向兩端具有臺階4a的形狀，懸架模具3的中央部為寬度204mm、外徑180mm,兩端的臺階4a的表面和表面寬度方向端部的分離距離H為IOmm,從該臺階4a到模具3的端部的長度u為2mm，中央部和兩端的臺階4a部相加的整體寬度為220mm。此外，中央部是在整個寬度范圍內(nèi)沒有錐形等外徑變化的圓筒形。加熱單元使用紅外線燈加熱器，將加熱輥4的表面溫度加熱到180°C。
[0143]冷卻輥5與加熱輥4同樣，使用將碳素鋼作為芯材且在表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。冷卻輥5通過在內(nèi)部循環(huán)的流水而總是保持為表面溫度20°C。
[0144]夾持輥6使用在寬度220mm、外徑160mm的含碳素鋼的筒狀芯材整個表面以20mm的厚度覆蓋聚酯樹脂(硬度:肖氏D86° )來作為彈性層10的產(chǎn)品。[0145]按壓單元12使用氣壓缸，對夾持輥6負載按壓力120kN。此時，在使用壓力測定膜(7 一富士膜株式會社制)來測定時，夾持輥6和成形用膜2的接觸寬度B為6mm。由此，成形用膜2所負載的表觀夾持壓σ = IOOMPa0
[0146]膜的成形速度為5m/分鐘、IOm/分鐘、15m/分鐘這三個條件。
[0147]在本實施例中，加壓成形部處膜2和加熱輥4無粘接，能夠以輸送速度15m/分鐘來穩(wěn)定地連續(xù)成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜。
[0148]實施例2
[0149]除了實施例1的構(gòu)成之外，本實施例在加熱輥4的懸架模具3的中央部的寬度方向長度204mm中的兩端12mm的范圍內(nèi)，使棍徑從原外徑180mm朝寬度方向外側(cè)逐漸減小最多0.1mm。臺階4a的表面和表面寬度方向端部的分離距離H、從臺階4a到模具3的端部的長度u與實施例1相同，而且，對于加熱輥4以外的構(gòu)成也與實施例1相同。
[0150]按壓單元12使用氣壓缸，對夾持輥6負載按壓力120kN。此時，在使用壓力測定膜 富士膜株式會社制)來測定時，夾持輥6和成形用膜2的接觸寬度B在夾壓
部的中央部為6mm,在兩端部逐漸減小,在最端部的寬度為5.5mm,從而確認到在膜寬度方向端部夾持壓逐漸變小。
[0151]膜的成形速度為5m/分鐘、IOm/分鐘、15m/分鐘這三個條件。
[0152]在本實施例中，除了可沒有曲折地以輸送速度15m/分鐘來連續(xù)地成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜之外，還可緩解成形后的膜端部的彎曲，且可穩(wěn)定地成形平面性優(yōu)良的膜。
[0153]實施例3
[0154]通過共擠出法來制作將聚碳酸酯樹脂作為芯層、在其兩面層疊有PMMA樹脂作為成形層的3層層疊膜，用作成形用膜2。該膜的總厚度為200 μ m,各層的層疊比約為1:8:1，寬度為180mm。
[0155]模具3是通過在厚度0.2mm的不銹鋼帶的表面進行厚度0.1mm鍍鎳的工件上與該帶的周向平行地切削加工出間距40 μ m、深度20 μ m的V形槽形狀而制成的。此外，該帶的寬度為200mm，周長為1200mm。
[0156]加熱輥4使用在含碳素鋼的筒狀芯材的表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。加熱輥4為在輥部的整個寬度上沒有臺階或錐形等形狀變化的圓筒形，外徑為180mm，寬度為220mm。此外，加熱單元使用紅外線燈加熱器，將加熱輥4的表面溫度加熱到180°C。
[0157]冷卻輥5與加熱輥4同樣，使用將碳素鋼作為芯材且在表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。冷卻輥5通過在內(nèi)部循環(huán)的流水而總是保持為表面溫度20°C。
[0158]夾持棍6使用在寬度160mm、外徑160mm的含碳素鋼的筒狀芯材整個表面以20mm的厚度覆蓋聚酯樹脂(硬度:肖氏D86° )來作為彈性層10的產(chǎn)品。
[0159]按壓單元12使用氣壓缸，對夾持輥6負載按壓力96kN。此時，在使用壓力測定膜(7 富士膜株式會社制)來測定時,夾持棍6和成形用膜2的接觸寬度B為6mm。由此，成形用膜2所負載的表觀夾持壓σ = IOOMPa0
[0160]膜的成形速度為5m/分鐘、IOm/分鐘、15m/分鐘這三個條件。
[0161]在本實施例中，可在加壓成形部膜2和加熱輥4無粘接地以輸送速度15m/分鐘來穩(wěn)定連續(xù)成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜。
[0162]實施例4[0163]除了實施例3的構(gòu)成之外，本實施例在加熱輥4的懸架模具3的中央部的寬度方向長度220_中的兩端30_的范圍內(nèi)，使棍徑從原外徑180mm朝寬度方向外側(cè)逐漸減小最多0.2mm。對于加熱棍4以外的構(gòu)成也與實施例3相同。
[0164]按壓單元12使用氣壓缸，對夾持輥6負載按壓力96kN。此時，在使用壓力測定膜 富士膜株式會社制)來測定時，夾持輥6和成形用膜2的接觸寬度B在夾壓
部的中央部為6mm,在兩端部逐漸減小,在最端部的寬度為5.6mm,從而確認到在膜寬度方向端部夾持壓逐漸變小。
[0165]膜的成形速度為5m/分鐘、IOm/分鐘、15m/分鐘這三個條件。
[0166]在本實施例中，除了可沒有曲折地以輸送速度15m/分鐘來連續(xù)成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜之外，還可緩解在成形后的膜端部在加壓/非加壓區(qū)域的邊界部產(chǎn)生的加壓痕，且可穩(wěn)定地成形平面性優(yōu)良的膜。
[0167]實施例5
[0168]除了實施例1的構(gòu)成之外，本實施例還使用圖4所示的模具3的張力控制及防止曲折機構(gòu)，并進行模具3的張力和寬度方向位置的控制。向模具3施加的張力為6kN/m，并控制架臺15的位置以在裝置運轉(zhuǎn)中總是保持該值。此外，用曲折檢測傳感器24監(jiān)視模具3的寬度方向位置，并以0.005度為單位控制冷卻輥5的角度以使模具3的寬度方向位置總是位于中央。
[0169]其他構(gòu)成和成形條件與實施例1相同。
[0170]本實施例與實施例1相同，可在加壓成形部膜2與加熱輥4無粘接地、以輸送速度15m/分鐘穩(wěn)定地連續(xù)成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜，而且，將成形后的膜2從模具3脫模后的輸送狀態(tài)也穩(wěn)定，可得到卷繞不齊小的成形膜。
[0171]實施例6
[0172]除了實施例5的構(gòu)成之外，本實施例在加熱輥4的寬度方向長度204mm中的兩端12mm的范圍內(nèi)，使棍徑從原外徑180mm朝寬度方向外側(cè)逐漸縮小最多0.1mm。
[0173]此外，按壓單元12使用氣壓缸，在使用壓力測定膜7 — 富士膜株式會社制)來測定時，對夾持輥6負載按壓力120kN時的、夾持輥6和成形用膜2的接觸寬度B在夾壓部的中央部為6mm,在兩端部逐漸減小，在最端部的寬度為5.5mm,從而確認到在膜寬度方向端部夾持壓逐漸變小。
[0174]其他構(gòu)成及成形條件與實施例5相同。
[0175]在本實施例中，可進行在加壓成形部膜2和加熱輥4無粘接，脫模后的膜2的輸送狀態(tài)也穩(wěn)定、且成形后的平面性優(yōu)良、卷繞形態(tài)不發(fā)生散亂的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的連續(xù)成形。
[0176]實施例7
[0177]除了實施例3的構(gòu)成之外，本實施例還使用圖4所示的模具3的張力控制及防止曲折機構(gòu)，并進行模具3的張力和寬度方向位置的控制。向模具3施加的張力為6kN/m，并控制架臺15的位置以在裝置運轉(zhuǎn)中總是保持該值。此外，用曲折檢測傳感器24監(jiān)視模具3的寬度方向位置，并以0.005度為單位來控制冷卻輥5的角度以使模具3的寬度方向位置總是位于中央。
[0178]其他構(gòu)成和成形條件與實施例3相同。
[0179]本實施例與實施例3相同，除了能在加壓成形部膜2和加熱輥4無粘接、以輸送速度15m/分鐘穩(wěn)定地連續(xù)成形微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜之外，將成形后的膜2從模具3脫模后的輸送狀態(tài)也穩(wěn)定，可得到卷繞不齊小的成形膜。
[0180]實施例8
[0181]除了實施例7的構(gòu)成之外，本實施例在加熱輥4的寬度方向長度220mm中的兩端30mm的范圍內(nèi)，使棍徑從原外徑180mm朝寬度方向外側(cè)逐漸減小最多0.2_。
[0182]此外，按壓單元12使用氣壓缸，在使用壓力測定膜7 — 富士膜株式會社制)來測定時，對夾持輥6負載按壓力96kN時的、夾持輥6和成形用膜2的接觸寬度B在夾壓部的中央部為6mm,在兩端部逐漸減小，在最端部的寬度為5.6mm,從而確認到在膜寬度方向端部夾持壓逐漸變小。
[0183]其他構(gòu)成及成形條件與實施例7相同。
[0184]在本實施例中，可進行在加壓成形部膜2和加熱輥4無粘接，脫模后的膜2的輸送狀態(tài)也穩(wěn)定、且成形后的平面性優(yōu)良、卷繞形態(tài)不發(fā)生散亂的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的連續(xù)成形。
[0185]比較例I
[0186]通過共擠出法制作將聚碳酸酯樹脂作為芯層、在其兩面層疊有PMMA樹脂作為成形層的3層層疊膜，用作成形用膜2。該膜的總厚度為200 μ m,各層的層疊比約為1:8:1，寬度為220mm。
[0187]模具3是通過在厚度0.2_的不銹鋼帶的表面進行了厚度0.1mm鍍鎳的工件上與該帶的周向平行地切削加工出間距40 μ m、深度20 μ m的V形槽形狀而制成的。此外，該帶的寬度為200mm，周長為1200mm。
[0188]加熱輥4使用在含碳素鋼的筒狀芯材的表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。加熱輥4為在整個寬度范圍內(nèi)沒有臺階和錐形等形狀變化的圓筒形。此外，加熱單元使用紅外線燈加熱器，將加熱輥4的表面溫度加熱到180°C。
[0189]冷卻輥5與加熱輥4同樣，使用將碳素鋼作為芯材且在表面進行了硬質(zhì)鉻鍍敷的產(chǎn)品。冷卻輥5通過在內(nèi)部循環(huán)的流水而總是保持為表面溫度20°C。
[0190]夾持輥6使用在寬度220mm、外徑160mm的含碳素鋼的筒狀芯材整個表面以20mm的厚度覆蓋聚酯樹脂(硬度:肖氏D86° )來作為彈性層10的產(chǎn)品。從而成形用膜2在整個寬度范圍內(nèi)被夾持，膜的寬度方向兩端部直接接觸加熱輥4。
[0191 ] 按壓單元12使用氣壓缸，對夾持輥6負載的按壓力為120kN，成形用膜2所負載的表觀夾持壓σ = IOOMPa0
[0192]膜的成形速度為5m/分鐘、IOm/分鐘、15m/分鐘這三個條件。
[0193]比較例I的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜在輸送速度5m/分鐘的狀態(tài)下發(fā)生微小曲折，無法穩(wěn)定地連續(xù)成形。此外，若輸送速度為IOm/分鐘以上，則膜在剛加壓后便急劇曲折，無法連續(xù)地成形。
[0194]附圖標記說明:
[0195]I微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置2成形用膜2a成形用膜的成形面
[0196]3模具3a模具的微細結(jié)構(gòu)面4加熱輥4a加熱輥的臺階部
[0197]5冷卻輥6夾持輥7剝離輥8開卷輥9卷繞輥
[0198]10彈性層11、13、14、26、27軸承12按壓單元
[0199]15架臺16滑軌17、21伺服電機18、22進給絲杠[0200]19,23可動單元20載荷檢測器24曲折檢測傳感器
[0201]24a曲折檢測傳感器的發(fā)送側(cè)24b曲折檢測傳感器的接收側(cè)
[0202]25流體壓缸28膜通路
[0203]W成形用膜被模具和夾持輥加壓的區(qū)域的寬度方向長度
[0204]H從加熱輥的懸架模具的部分的表面到兩端臺階部的表面的高度(分離距離)
[0205]V從成形用膜的被加壓的區(qū)域的端部到成形用膜的寬度方向端部的長度
[0206]u從懸架于加熱輥的模具的端部到加熱輥兩端的臺階部的長度
[0207]P由按壓單元向夾持輥施加的力
[0208]B夾持輥表面彈性層的和變形相伴的與成形用膜的接觸寬度
[0209]6夾持輥表面的彈性層的厚度方向的變形量
[0210]O在加壓部向成形用膜施加的壓力
【權(quán)利要求】
1.一種微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，使用微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，依次至少通過下述[I]-[V]工序在滿足下述(Al)或(A2)的條件下對在至少一個面上具有被轉(zhuǎn)印層的膜進行加工，其中，該制造裝置具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱輥和冷卻棍、并在表面具有微細結(jié)構(gòu)， [I]模具加熱工序，其中一邊使在表面形成有微細結(jié)構(gòu)的無端帶狀的模具卷繞到已加熱了的加熱輥上一邊對該模具進行加熱； [II]加壓轉(zhuǎn)印工序，其中在膜的轉(zhuǎn)印側(cè)表面與所述模具的微細結(jié)構(gòu)表面緊貼了的狀態(tài)下，通過包括所述加熱輥在內(nèi)的一對輥進行夾持加壓； [III]輸送工序，其中將加壓后的所述模具與所述膜在緊貼的狀態(tài)下輸送到冷卻區(qū)； [IV]冷卻工序，其中在所述冷卻區(qū)在模具與膜緊貼的狀態(tài)下從模具側(cè)進行冷卻； [V]剝離工序，其中將冷卻后的模具與膜剝離， (Al)所述膜的寬度比所述模具的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中所述膜的寬度方向兩端部相對于所述加 熱輥分離， (A2)所述模具的寬度比所述膜的寬度大，且在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中對所述膜進行加壓的區(qū)域的寬度比所述膜的寬度小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其中， 還在下述[B]和[C]的控制下進行加工， [B]在所述冷卻輥設(shè)置對所述模具的輸送方向的位置進行調(diào)整的單元和對施加于所述模具的張力進行檢測的單元，并對所述冷卻輥的位置進行控制使得施加于所述模具的張力總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)， [C]在所述模具設(shè)置對寬度方向的位置進行檢測的曲折檢測傳感器和對所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的單元，并對所述冷卻輥的角度進行控制使得所述模具的寬度方向的位置總是位于預(yù)定的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其中， 在所述剝離工序中使從模具將膜剝離的剝離輥工作，使得其跟隨所述冷卻輥的角度的調(diào)整以保持與所述冷卻輥的平行度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其中， 對所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的單元使支撐所述冷卻輥的一個或兩個軸承在所述模具的輸送方向上移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其中， 所述冷卻輥的角度調(diào)整的分辨率為0.005度以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法,其中， 在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中，在所述模具的寬度方向兩端朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸使壓力下降。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造方法，其中， 在所述模具加熱工序中，將加熱后的模具表面溫度調(diào)整為膜的T g + 5 (TC到T g +100°C的范圍內(nèi)， 在所述加壓轉(zhuǎn)印工序中，將膜所負載的線壓力調(diào)整為400kN/m以上， 在所述冷卻工序中，將冷卻后的模具表面溫度調(diào)整為膜的Tg - 40°C到Tg - 100°C的范圍內(nèi)。
8.一種微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，具有無端帶狀的轉(zhuǎn)印模具，該轉(zhuǎn)印模具懸架于加熱輥和冷卻輥并在表面具有微細結(jié)構(gòu)，其特征在于:至少具有下述[i]-[V]的基本構(gòu)成，并滿足下述[al]或[a2]， [i]無端帶狀的模具，其在表面形成有微細結(jié)構(gòu)； [?]加壓機構(gòu)，其至少具備用于對所述模具進行加熱的加熱輥、與加熱輥平行地配置且表面由彈性體覆蓋的夾持輥和利用所述兩個輥的夾壓單元； [iii]冷卻輥，其用于對所述模具進行冷卻； [iv]剝離機構(gòu)，其用于將緊貼于模具的膜剝離；和 [v]輸送機構(gòu)，其使所述加熱輥和所述冷卻輥旋轉(zhuǎn)以輸送所述模具， [al]在所述加熱輥與所述模具的接觸部的寬度方向兩端部，在所述加熱輥的表面有臺階，使得輥徑在寬度方向外側(cè)變小， [a2]所述模具的寬度比所述夾持輥加壓部的寬度大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 還具有下述[b]和[c]控制單元， [b]懸架所述模具的冷卻輥在能沿所述模具的輸送方向滑動的架臺上設(shè)置，所述架臺與使所述架臺滑動的可動單元經(jīng)由載荷檢測器連接，對所述可動單元使所述架臺滑動時的滑動量進行調(diào)整、使得從所 述載荷檢測器得到的施加于所述模具的張力總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)的控制單元； [C]設(shè)有對所述模具的寬度方向位置進行檢測的曲折檢測傳感器和對設(shè)置于所述架臺上的所述冷卻輥的角度進行調(diào)整的輥傾動單元，對所述冷卻輥的傾動量進行調(diào)整、使得從所述曲折檢測傳感器得到的所述模具的寬度方向位置總是處于預(yù)定的范圍內(nèi)的控制單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 與所述冷卻輥接近配置的所述剝離輥的輥傾動單元是與所述冷卻輥相同的輥傾動單J Li ο
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 所述夾持輥表面的彈性體的橡膠硬度按照ASTM D2240:2005規(guī)格計算為70-97°。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 在所述加熱輥的寬度方向兩端部，輥徑朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 在所述模具的寬度方向兩端部，模具的厚度朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一個所述的微細結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印膜的制造裝置，其中， 在所述夾持輥的寬度方向兩端部，輥徑朝向?qū)挾确较蛲鈧?cè)逐漸變小。
【文檔編號】B29L7/00GK103459126SQ201280015339
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】末宗徹也, 箕浦潔 申請人:東麗株式會社