JP2005138296A - 凹凸状シートの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に規則的な微細凹凸パターンが形成されたエンボスシートを、欠陥なく高品質で製造するのに好適なエンボスシートの製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】シート状体Ｗの表面に、エンボス型２６表面の凹凸を転写形成するエンボスシートの製造方法。脱気手段により未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気させる。そして、帯状可撓性のシート状体Ｗを連続走行させながら、塗布手段１４によりシート状体Ｗの表面に紫外線硬化樹脂を塗布する。このシート状体Ｗを、エンボス型２６表面に密着させ、紫外線硬化樹脂の層にエンボス型２６表面の凹凸を転写し、シート状体Ｗがエンボス型２６に密着している状態で紫外線硬化樹脂を硬化させる。その後、シート状体Ｗをエンボス型２６から剥離する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凹凸状シートの製造方法及び製造装置に係り、特に、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された反射防止効果等を有するエンボスシート等の凹凸状シート状物を、欠陥なく高品質で製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法及び製造装置に関する。

近年、液晶等の電子ディスプレイの用途に、反射防止効果を有するエンボスシートが採用されている。また、レンチキュラーレンズやフライアイレンズ等の平板状レンズ、光拡散シート、輝度向上シート、光導波路シート等のエンボスシートが使用されている。このようなエンボスシートとしては、従来より、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成されたものが公知である。このような規則的な微細凹凸パターンを形成する手法としては、従来より各種の方法が知られている（特許文献１参照）。

たとえば、特許文献１において、表面に規則的な凹凸パターンが形成されている型ローラの表面に塗布手段で電離放射線硬化性樹脂を塗布し、型ローラの凹凸パターンに電離放射線硬化性樹脂を充填させ、次いで、回転するこの型ローラに連続走行される透明基材フィルムを押し当て、その状態で、透明基材フィルムを透過して電離放射線硬化性樹脂に電離放射線を照射し、電離放射線硬化性樹脂を硬化させるとともに、この電離放射線硬化性樹脂を透明基材フィルムに接着させ、その後、規則的な凹凸パターンが形成された電離放射線硬化性樹脂を透明基材フィルムとともに型ローラから剥離することにより反射防止材を得る方法が提案されている。
特開２００２−３３３５０８号公報

しかしながら、上記従来の技術において、微細形状の凹凸パターンでは、型ローラの凹凸パターンに電離放射線硬化性樹脂が十分には充填されないことがあり、転写された凹凸パターン形状にばらつきを生じるという問題点があった。また、電離放射線硬化性樹脂に気泡が残存することにより、気泡による転写欠陥を生じるという問題点もあった。更に、電離放射線硬化性樹脂を透明基材フィルムとともに型ローラから剥離する際に一様に剥離できず、剥離欠陥を生じるという問題点もあった。

したがって、このような反射防止材では、部位によって反射特性が異なり、安定した特性の製品が得られない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造するのに好適な凹凸状シートの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、シート状体の表面に、凹凸型表面の凹凸を転写形成する凹凸状シートの製造方法において、未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気する工程と、帯状可撓性のシート状体を連続走行させながら、塗布手段により前記シート状体の表面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、前記シート状体を、前記凹凸型表面に密着させ、前記紫外線硬化樹脂の層に前記凹凸型表面の凹凸を転写する工程と、前記シート状体が前記凹凸型に密着している状態で前記紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする。

請求項１に係る本発明によれば、帯状可撓性のシート状体を連続走行させながら、このシート状体の表面に脱気された未硬化の紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線硬化樹脂の層に凹凸型表面の凹凸を転写させ、その状態で紫外線硬化樹脂を硬化させる。したがって、気泡による転写欠陥を生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

請求項２に係る本発明は、前記未硬化の紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えて脱気することを特徴とする。請求項２に係る本発明によれば、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えて脱気するので、脱気が促進される。

請求項３に係る本発明は、前記凹凸型が凹凸ローラであり、前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛けることにより、前記シート状体を前記凹凸ローラ表面に密着させることを特徴とする。請求項３に係る本発明によれば、凹凸型として凹凸ローラを使用するので、連続生産に適用でき、生産性の大幅な向上が図れる。

なお、本明細書において「凹凸ローラ」とは、円柱状のローラの表面に凹凸パターン（エンボス形状）が形成されたエンボスローラのみならず、エンドレスベルト等のベルト状体の表面に凹凸パターン（エンボス形状）が形成されたものをも含むものとする。このようなベルト状体であっても、円柱状のエンボスローラと同様に作用し、同様の効果が得られる。

請求項４に係る本発明は、前記シート状体を、前記凹凸型表面に密着させた後、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる前に、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えることを特徴とする。請求項４に係る本発明によれば、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えるので、微細形状の凹凸パターンであっても、凹凸型の凹凸パターンに紫外線硬化樹脂が十分に充填される。これにより、転写された凹凸パターン形状にばらつきを生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

請求項５に係る本発明は、前記シート状体を前記凹凸型から剥離する際に前記凹凸型に超音波振動を与えることを特徴とする。請求項５に係る本発明によれば、凹凸型に超音波振動を与えるので、剥離を一様に行うことができる。これにより、剥離欠陥を生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

請求項６に係る本発明は、未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気させる脱気手段と、帯状可撓性のシート状体を送り出すシート状体供給手段と、前記シート状体の表面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する塗布手段と、連続走行する前記シート状体を、回転する凹凸ローラに巻き掛けながら、該凹凸ローラ表面の凹凸を前記シート状体の表面に転写する転写手段と、前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項６に係る本発明によれば、帯状可撓性のシート状体を連続走行させながら、このシート状体の表面に脱気された未硬化の紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線硬化樹脂の層に凹凸型表面の凹凸を転写させ、その状態で紫外線硬化樹脂を硬化させることができる。したがって、気泡による転写欠陥を生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

請求項７に係る本発明は、前記脱気手段は、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置であることを特徴とする。請求項７に係る本発明によれば、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える脱気手段を備えるので、脱気が促進される。

請求項８に係る本発明は、前記転写手段において、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置を備えることを特徴とする。請求項８に係る本発明によれば、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えることができるので、微細形状の凹凸パターンであっても、凹凸型の凹凸パターンに紫外線硬化樹脂が十分に充填される。これにより、転写された凹凸パターン形状にばらつきを生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

請求項９に係る本発明は、前記シート状体を前記凹凸ローラから剥離する剥離手段を備えていることを特徴とする。請求項９に係る本発明によれば、剥離手段を備えているのでシート状体の収納が容易となる。

請求項１０に係る本発明は、前記剥離手段において、前記凹凸ローラに超音波振動を与える超音波振動装置を備えることを特徴とする。請求項１０に係る本発明によれば、凹凸型に超音波振動を与えることができるので、剥離を一様に行うことができる。これにより、剥離欠陥を生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

以上説明したように、本発明によれば、気泡による転写欠陥を生じるという問題点が解消でき、表面に規則的な微細凹凸パターンが形成された凹凸状シートを、欠陥なく高品質で製造できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施態様について説明する。図１は、本発明に適用されるエンボスシートの製造装置１０の構成を示す説明図である。このエンボスシートの製造装置１０は、シート供給手段１２と、塗布手段１４と、転写手段１６と、樹脂硬化手段１８と、剥離手段２０と、シート収納手段２２と、脱気手段２４等とより構成される。

シート供給手段１２は、シート状体であるシートＷを送り出すもので、シートＷが巻回された送り出しロール等より構成される。

塗布手段１４は、シートＷの表面に未硬化の紫外線硬化樹脂を塗布することにより、紫外線硬化樹脂層を形成する装置であり、紫外線硬化樹脂を供給する樹脂供給源１５と、塗布ヘッド１４Ａを有する。塗布ヘッド１４Ａは、塗布の際にシートＷを巻き掛けて支持する支持ローラ１４Ｂに近接して配置され、樹脂供給源１５よりポンプ１４Ｄ、配管１４Ｃを介して紫外線硬化樹脂が塗布ヘッド１４Ａに供給される。塗布ヘッド１４Ａとしては、エクストルージョンタイプホッパ、スライドタイプホッパ等、公知の各種ヘッドが使用できる。

樹脂供給源１５より塗布ヘッド１４Ａに紫外線硬化樹脂を送液する送液手段（ポンプ１４Ｄ）としては、連続的に、かつ一定の流量で送液可能な定量送液手段、一般的には定量ポンプが好ましく使用できる。このような定量ポンプとしては、たとえば、プランジャポンプ、歯車ポンプ等の流量可変の送液手段が好ましく使用できる。

樹脂供給源１５には、脱気手段２４が設けられる。この脱気手段２４は、未硬化の紫外線硬化樹脂中に溶存している気体を除去するためのもので、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置２４Ａが好適に使用できる。この超音波振動装置２４Ａとしては、図示のように、樹脂供給源１５である液槽の内部に、温度調節用のパイプ１５Ａが設けられており、このパイプ１５Ａ内に温度調節され、かつ超音波振動が付与された循環水が超音波振動装置２４Ａより流されて循環する構成が採用できる。この超音波振動装置２４Ａは、超音波振動付与機能及び温度調節機能を備えた循環水槽である。

この脱気手段２４としては、市販のバッチ式の超音波振動槽を使用してもよく、この場合には、樹脂供給源１５である液槽に超音波振動子を取り付けた仕様とすればよい。超音波振動装置としては、仕様が、たとえば、周波数が１０〜５０ｋＨｚ、ＭＡＸ振幅が１０〜５０μｍ、定格出力が５００〜２０００Ｗ、等のものが使用できる。

脱気手段としては、超音波振動装置以外にも、紫外線硬化樹脂を加熱して脱気させる構成のもの、紫外線硬化樹脂を減圧雰囲気において脱気させる構成のもの等が採用でき、これらと既述の超音波振動装置２４Ａ、市販のバッチ式の超音波振動槽等とを組み合わせて使用することもできる。

紫外線硬化樹脂を加熱して脱気させる構成のものは、たとえば、樹脂供給源の液槽に加熱源（投げ込みヒータ等）を設け、紫外線硬化樹脂の液温度を上昇させることにより、紫外線硬化樹脂の粘度を低下させて脱気を促進させるものである。

紫外線硬化樹脂を減圧雰囲気において脱気させる構成のものとしては、たとえば、樹脂供給源の液槽を真空チャンバで覆い、真空チャンバ内を真空ポンプで脱気する構成のものが採用できる。

転写手段１６は、凹凸ローラであるエンボスローラ２６と、ニップローラ２８等とより構成される。エンボスローラ２６としては、シートＷの表面に、ローラ表面の凹凸を転写形成できる、凹凸パターンの精度、機械的強度、真円度等を有することが求められる。このようなエンボスローラ２６としては、金属製のローラが好ましい。

エンボスローラ２６の外周面には、規則的な微細凹凸パターンが形成されている。このような規則的な微細凹凸パターンは、製品としてのエンボスシート表面の微細凹凸パターンを反転した形状であることが求められる。

製品としてのエンボスシートとしては、微細凹凸パターンが二次元配列された、たとえばレンチキュラーレンズや、微細凹凸パターンが三次元配列された、たとえばフライアイレンズ、円錐、角錐等の微細な錐体をＸＹ方向に敷きつめた平板レンズ等が対象となり、エンボスローラ２６の外周面の規則的な微細凹凸パターンは、これに対応させる。

エンボスローラ２６の外周面の規則的な微細凹凸パターンの形成方法としては、エンボスローラ２６の表面をダイヤモンドバイト（シングルポイント）で切削加工する方法、エンボスローラ２６の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工等で直接凹凸を形成する方法が採用でき、また、薄い金属製の板状体の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工、光造形法等で凹凸を形成し、この板状体をローラの周囲に巻き付け固定し、エンボスローラ２６とする方法が採用できる。その他、金属より加工しやすい素材の表面にフォトエッチング、電子線描画、レーザー加工、光造形法等で凹凸を形成し、この形状の反転型を電鋳等により形成して薄い金属製の板状体を作成し、この板状体をローラの周囲に巻き付け固定し、エンボスローラ２６とする方法も採用できる。特に反転型を電鋳等により形成する場合には、１つの原盤（マザー）より複数の同一形状の板状体が得られるという特長がある。

エンボスローラ２６の表面には、離型処理を施すことが好ましい。このように、エンボスローラ２６の表面に離型処理を施すことにより、微細凹凸パターンの形状が良好に維持できる。離型処理としては、公知の各種方法、たとえば、フッ素樹脂によるコーティング処理が採用できる。なお、エンボスローラ２６には駆動手段が設けられていることが好ましい。エンボスローラ２６は、図示の矢印ように、時計方向（ＣＷ）に回転する。

ニップローラ２８は、エンボスローラ２６と対になってシートＷを押圧しながらローラ成形加工するもので、所定の機械的強度、真円度等を有することが求められる。ニップローラ２８表面の縦弾性係数（ヤング率）は、小さ過ぎるとローラ成形加工が不十分となり、大き過ぎるとゴミ等の異物の巻き込みに敏感に反応し欠点を生じやすいことより、適宜の値とすることが好ましい。なお、ニップローラ２８には駆動手段が設けられていることが好ましい。ニップローラ２８は、図１において、反時計方向（ＣＣＷ）に回転する。

エンボスローラ２６とニップローラ２８との間に所定の押圧力を付与するべく、エンボスローラ２６とニップローラ２８のいずれかに加圧手段を設けることが好ましい。同様に、エンボスローラ２６とニップローラ２８との隙間（クリアランス）を正確に制御できるような微調整手段を、エンボスローラ２６とニップローラ２８のいずれかに設けることが好ましい。

転写手段１６には、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置１６Ａが設けられている。このように、転写手段１６において、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えることにより、エンボスローラ２６の凹凸パターンに紫外線硬化樹脂が十分に充填され、転写性が良好となる。

超音波振動装置１６Ａとしては、たとえば、エンボスローラ２６の内部に超音波振動子を配置し、スリップリング等により給電を行う構成、エンボスローラ２６の内部に空洞部を設け、この空洞部に外部より給液、排液を行うことによりエンボスローラ２６の内部に超音波振動を付与した液体を循環させ、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える構成、ニップローラ２８に同様の手段（超音波振動子、液体循環）を施す構成等が採り得る。超音波振動装置１６Ａの仕様としては、たとえば、周波数が１０〜５０ｋＨｚ、ＭＡＸ振幅が１０〜５０μｍ、定格出力が５００〜２０００Ｗ、とできる。

樹脂硬化手段１８は、転写手段１６の下流側においてエンボスローラ２６に対向して設けられる光照射手段である。この樹脂硬化手段１８は、光照射によってシートＷを透過して紫外線硬化樹脂を硬化をさせるもので、紫外線硬化樹脂の硬化特性に応じた波長の光を照射でき、シートＷの搬送速度に応じた光量の光を照射できることが好ましい。樹脂硬化手段１８として、シートＷの幅と略同一長さの円柱状ランプが採用できる。また、この円柱状ランプを複数本平行に設けることもでき、この円柱状ランプの背面に反射板を設けることもできる。

剥離手段２０は、エンボスローラ２６と、剥離ローラ３０等とより構成される。剥離ローラ３０は、エンボスローラ２６と対になってエンボスローラ２６からシートＷを剥離させるもので、所定の機械的強度、真円度等を有することが求められる。剥離箇所において、エンボスローラ２６の周面上に巻き掛けられたシートＷを回転するエンボスローラ２６と剥離ローラ３０とで挟みながら、シートＷをエンボスローラ２６から剥離させて剥離ローラ３０に巻き掛ける。この動作を確実にすべく、剥離ローラ３０には駆動手段が設けられていることが好ましい。剥離ローラ３０は、図１において、反時計方向（ＣＣＷ）に回転する。

剥離手段２０には、エンボスローラ２６に超音波振動を与える超音波振動装置２０Ａが設けられている。このように、剥離手段２０において、エンボスローラ２６に超音波振動を与えることにより、紫外線硬化樹脂層のエンボスローラ２６からの剥離性が良好となる。

超音波振動装置２０Ａとしては、転写手段１６の超音波振動装置１６Ａと共用する構成でもよい。すなわち、エンボスローラ２６の内部に超音波振動子を配置する構成、エンボスローラ２６の内部の空洞部に超音波振動を付与した液体を循環させる構成が採用できる。また、転写手段１６の超音波振動装置と別に設ける構成でもよい。すなわち、剥離ローラ３０に同様の手段（超音波振動子、液体循環）を施す構成等が採り得る。超音波振動装置の仕様としては、転写手段１６の超音波振動装置と同様に、たとえば、周波数が１０〜５０ｋＨｚ、ＭＡＸ振幅が１０〜５０μｍ、定格出力が５００〜２０００Ｗ、とできる。

なお、硬化により紫外線硬化樹脂の温度が上昇するような場合には、剥離時にシートＷを冷却させて剥離を確実にすべく、剥離ローラ３０に冷却手段３０Ａを設ける構成も採用できる。

また、図示は省略したが、エンボスローラ２６の押圧箇所（ローラ２８の位置）から剥離箇所（ローラ３０の位置）までの間に複数のバックアップローラを対向して設け、この複数のバックアップローラとエンボスローラ２６とでシートＷを押圧しながら硬化処理を行う構成も採用できる。

シート収納手段２２は、剥離後のシートＷを収納するもので、シートＷを巻き取る巻き取りローラ等より構成される。このシート収納手段２２において、図示しない保護フィルム供給手段を隣接して設け、これより供給される保護フィルムをシートＷの表面に供給し、両フィルムが重なった状態で、シート収納手段２２に収納する構成としてもよい。

図１の構成のエンボスシートの製造装置１０において、シート供給手段１２と塗布手段１４との間、剥離手段２０とシート収納手段２２との間等に、シートＷの搬送路を形成するガイドローラ３２、３２…が設けられている。また、剥離手段２０とシート収納手段２２との間に、シートＷの搬送中の弛みを吸収すべく、ダンサーローラ３４が設けられている。更に、他の機能が付与されたローラ３３、３５が設けられている。その他、必要に応じてシートＷの搬送中のテンションを調整すべく、テンションローラ等を設けることもできる。

次に、本発明に適用される各材料について説明する。シートＷとしては、樹脂フィルム、紙（レジンコーティッド紙、合成紙、等）、金属箔（アルミニウムウェブ等）等を使用できる。樹脂フィルの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の公知のものが使用できる。これらのうち、特に、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィンが好ましく使用できる。

シートＷの幅としては、０. １〜３ｍが、シートＷの長さとしては、１０００〜１０００００ｍが、シートＷの厚さとしては、０. ５〜１００μｍのものがそれぞれ一般的に採用される。ただし、これ以外のサイズの適用も妨げられるものではない。

これらのシートＷは、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行っておいてもよい。シートＷの表面粗さＲａはカットオフ値０．２５ｍｍにおいて３〜１０ｎｍが好ましい。

また、シートＷには、あらかじめ接着層等の下地層を設け乾燥硬化させたもの、裏面に他の機能層があらかじめ形成されたもの、等を用いてもよい。同様に、シートＷとして１層構成のもののみならず、２層以上の構成のものも採用できる。また、シートＷは、光が透過できるような透明体、反透明体であることが好ましい。

紫外線硬化樹脂は、光重合性のモノマーと重合開始剤よりなる。この紫外線硬化樹脂には、紫外線や電子線等の活性化エネルギー線で重合する公知の樹脂が採用できる。光重合性のモノマーは、ラジカル重合性不飽和基、エポキシ基等の重合性官能基を有する化合物からなる。紫外線硬化樹脂の粘度は、未硬化状態で１〜２０００ｍＰａ・ｓのものが使用でき、未硬化状態で１０００〜２０００ｍＰａ・ｓのものが好ましく使用できる。また、７０〜８０％程度の重合度で塑性変形しやすく、完全な重合状態では変形しにくいものが好ましい。また、硬化時の収縮が少ないものが好ましい。

次に、エンボスシートの製造装置１０の作用について説明する。シート供給手段１２より、一定速度でシートＷを送り出す。シートＷは塗布手段１４へ送り込まれ、シートＷの表面に脱気手段２４により処理された未硬化の紫外線硬化樹脂が塗布されることにより、紫外線硬化樹脂層が形成される。

次いで、シートＷはエンボスローラ２６とニップローラ２８からなる転写手段１６へ送り込まれる。これにより、連続走行するシートＷを、エンボスローラ２６の３時の位置において、回転するエンボスローラ２６とニップローラ２８とで押圧しながらローラ成形加工がなされる。すなわち、シートＷを、回転するエンボスローラ２６に巻き掛け、紫外線硬化樹脂層にエンボスローラ２６表面の凹凸を転写する。

次いで、シートＷがエンボスローラ２６に巻き掛けられている状態で、樹脂硬化手段１８によりシートＷを透過して紫外線硬化樹脂層に光照射を行い、紫外線硬化樹脂層を硬化させる。その後、エンボスローラ２６の９時の位置において、シートＷを剥離ローラ３０に巻き掛けることによりエンボスローラ２６から剥離する。剥離されたシートＷは、シート収納手段２２に搬送され、巻き取りローラにより巻き取られ、収納される。

以上、本発明に係る凹凸状シートの製造方法及び製造装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態の例では、ローラ状のエンボスローラ２６を使用する態様を採用したが、エンドレスベルト等のベルト状体の表面に凹凸パターン（エンボス形状）が形成されたものを使用する態様も採用できる。このようなベルト状体であっても、円柱状のローラと同様に作用し、同様の効果が得られるからである。

また、本実施形態の例では、連続的な大量生産に対応すべく、エンボスローラ２６を使用する態様を採用したが、シート状のエンボスプレート（スタンパー）をエンボス型として使用したバッチ生産を行う態様も採用できる。このような生産態様は、たとえば試作等に好適に対応できる。この場合にも、本実施形態の例と略同様の工程を経る。

すなわち、脱気手段により未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気させ、シートＷを連続走行させながら、塗布手段１４によりシートＷの表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、このシートＷをエンボスプレートに対応するサイズに切断する。なお、シートＷを予めエンボスプレートに対応するサイズに切断しておき、これにスピナー等の塗布手段１４により紫外線硬化樹脂を塗布することもできる。

次いで、このシートＷを、エンボスプレートの表面に密着させ、紫外線硬化樹脂の層にエンボスプレート表面の凹凸を転写する。その際、超音波振動装置によりエンボスプレートに超音波振動を与える。そして、シートＷがエンボスプレートに密着している状態で、樹脂硬化手段１８により紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。

次いで、シートＷをエンボスプレートから剥離する。その際、超音波振動装置によりエンボスプレートに超音波振動を与える。

本発明の実施例として、図１に示される構成のエンボスシートの製造装置１０を使用してエンボスシートの製造を行った。

シートＷとして、幅４５０ｍｍ、厚さ１００μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを使用した。

製品としてのエンボスシートの表面の規則的な凹凸は、ＸＹ方向に４角錐を密に配列した形状である。この４角錐のＸＹ方向のピッチは２５０ｎｍとした。すなわち、エンボスシートを光学シートに適用する場合、表面の凹凸のＸＹ方向のピッチは、可視光線の波長である３８０〜７８０ｎｍ以下であることが好ましいことより、このような値とした。４角錐の高さは、３５０ｎｍに設計した。すなわち、４角錐の高さと底辺とのアスペクト比は、１．４となる。

エンボスローラ２６として、長さ（シートＷの幅方向）が５５０ｍｍ、直径が３５０ｍｍのローラを使用した。ローラの表面の略４００ｍｍ幅の全周には、上記の規則的な凹凸の反転形状が形成されている。但し、４角錐の反転形状は、加工しにくいことより、金属製の平板に製品と同一の形状を加工した原盤を作製し、この原盤の反転形状（反転型）を電鋳により製作し、この反転型をローラに巻き付けてエンボスローラ２６とした。原盤の加工は、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用した切削加工により行った。

紫外線硬化樹脂として、東洋合成社製のアクリル系樹脂（品番：ＰＡＫ−０１）を使用した。

樹脂供給源１５の液槽の内部には、温度調節用のパイプ１５Ａが設けられており、このパイプ１５Ａ内に温度調節され、かつ超音波振動が付与された循環水が流される。これにより、紫外線硬化樹脂は３０°Ｃに保たれ、また、超音波振動による脱気が図られた。この条件で紫外線硬化樹脂の粘度は４６ｍＰａ・ｓであった。

塗布手段１４の塗布ヘッド１４Ａとして、エクストルージョンタイプホッパを使用した。シートＷの走行速度を１ｍ／分として、シートＷの面積１ｍ² に対して２０ｍｌの紫外線硬化樹脂を塗布した。

エンボスローラ２６の内部１６Ａには、１５°Ｃに温度調節し、かつ超音波振動を付与した液体を循環させ、紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えた。

ニップローラ２８として、直径が１５０ｍｍで、表面にゴム硬度が９０のシリコンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ２６とニップローラ２８とでシートＷを押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、９８ｋＰａ（１ｋｇ／ｃｍ² ）とした。

樹脂硬化手段１８として、定格６ｋＷのメタルハライドランプを使用し、単位長さ（シートＷの幅方向）１ｃｍあたり１２０Ｗの出力で照射を行った。

シートＷは、樹脂硬化手段１８の後、剥離手段２０に搬送され、エンボスローラ２６から剥離された。この際にも、エンボスローラ２６に付与された、既述の超音波振動が寄与している。なお、剥離ローラ３０内部３０Ａには、１５°Ｃに温度調節した液体を循環させ、ローラ表面温度が一定になるようにした。剥離されたシートＷは、シート収納手段２２に搬送され、巻き取りローラにより巻き取られ、収納された。

シートＷの送り速度（エンボスローラ２６の回転数）を変化させて、エンボスシートの製造を行った。これに伴い、紫外線硬化樹脂層の厚さが一定になるように、塗布手段１４における紫外線硬化樹脂の供給量も変化させた。このエンボスシートの評価を行い、エンボス形状の転写率が略１００％であり、かつ剥離が良好に行えるシートＷの送り速度を見たところ、最大で５ｍ／分であった。

なお、エンボス形状の転写率の評価は、凹凸パターンが形成されたシートＷを切断し、凹凸パターンの複数箇所における断面形状をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により測定することにより行った。

以上の結果より、本発明の効果が確認できた。

本発明に適用されるエンボスシートの製造装置の構成を示す説明図

符号の説明

１０…エンボスシートの製造装置、１２…シート供給手段、１４…塗布手段、１６…転写手段、１８…樹脂硬化手段、２０…剥離手段、２２…シート収納手段、２６…エンボスローラ、２８…ニップローラ、３０…剥離ローラ、Ｗ…シート

Claims (10)

1. シート状体の表面に、凹凸型表面の凹凸を転写形成する凹凸状シートの製造方法において、
   未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気する工程と、
   帯状可撓性のシート状体を連続走行させながら、塗布手段により前記シート状体の表面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、
   前記シート状体を、前記凹凸型表面に密着させ、前記紫外線硬化樹脂の層に前記凹凸型表面の凹凸を転写する工程と、
   前記シート状体が前記凹凸型に密着している状態で前記紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、
   を含むことを特徴とする凹凸状シートの製造方法。
2. 前記未硬化の紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えて脱気することを特徴とする請求項１に記載の凹凸状シートの製造方法。
3. 前記凹凸型が凹凸ローラであり、前記シート状体を、回転する前記凹凸ローラに巻き掛けることにより、前記シート状体を前記凹凸ローラ表面に密着させることを特徴とする請求項１又は２に記載の凹凸状シートの製造方法。
4. 前記シート状体を、前記凹凸型表面に密着させた後、前記紫外線硬化樹脂を硬化させる前に、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の凹凸状シートの製造方法。
5. 前記シート状体を前記凹凸型から剥離する際に前記凹凸型に超音波振動を与えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の凹凸状シートの製造方法。
6. 未硬化の紫外線硬化樹脂より脱気させる脱気手段と、
   帯状可撓性のシート状体を送り出すシート状体供給手段と、
   前記シート状体の表面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する塗布手段と、
   連続走行する前記シート状体を、回転する凹凸ローラに巻き掛けながら、該凹凸ローラ表面の凹凸を前記シート状体の表面に転写する転写手段と、
   前記シート状体が前記凹凸ローラに巻き掛けられている状態で前記樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、
   を備えたことを特徴とする凹凸状シートの製造装置。
7. 前記脱気手段は、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置であることを特徴とする請求項６に記載の凹凸状シートの製造装置。
8. 前記転写手段において、前記紫外線硬化樹脂に超音波振動を与える超音波振動装置を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の凹凸状シートの製造装置。
9. 前記シート状体を前記凹凸ローラから剥離する剥離手段を備えていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の凹凸状シートの製造装置。
10. 前記剥離手段において、前記凹凸ローラに超音波振動を与える超音波振動装置を備えることを特徴とする請求項９に記載の凹凸状シートの製造装置。

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