本發(fā)明涉及表面具有微小的凹凸圖案的筒型圖案膜的制作方法以及具備筒型圖案膜的圖案輥的制作方法。另外,本發(fā)明涉及用于將筒狀膜從輥狀支承體剝離的剝離裝置。
背景技術(shù):
近幾年,提出了應(yīng)用卷對卷等卷筒料控制技術(shù)的納米壓印。就這樣的納米壓印而言,例如,在放出成為加工對象的片(例如樹脂制膜、無機基板等)的放出裝置與卷收該片的卷取裝置之間的輸送路上,具備表面具有微小的凹凸圖案的圖案輥(也稱為輥模具、模制輥或者壓模輥),一邊使圖案輥與片的加工面接觸一邊將片從放出裝置向卷取裝置輸送。由此,能夠連續(xù)且高效地對樹脂制膜實施壓花加工,或者在涂敷于片上的抗蝕劑上形成圖案。
為了得到圖案輥,已知有無縫地(無連接點地)在輥表面形成微米~超微米級的凹凸圖案的技術(shù)。作為具體例,有在輥表面涂敷抗蝕劑,通過激光曝光來進行圖案化的技術(shù)。然而,由于抗蝕劑材料的剛性、耐久性不足,因此大多不適合作為連續(xù)壓印用的圖案輥而用于圖案片制造。因此,開發(fā)出將在表面具有抗蝕劑的凹凸圖案的輥作為原版輥,利用轉(zhuǎn)印技術(shù)以及電鑄技術(shù),將由金屬構(gòu)成的圓筒狀的圖案輥制作成復(fù)制品的技術(shù)(專利文獻1等)。
另一方面,在專利文獻2中公開了如下的技術(shù),即,通過在外周面具有凹凸圖案的原版輥(母型)的外周面形成硅樹脂層,從而形成在內(nèi)表面具有轉(zhuǎn)印凹凸圖案的圓筒狀的硅樹脂層,將圓筒狀的硅樹脂層從原版輥剝離,在從外周側(cè)保持的狀態(tài)下,在內(nèi)表面的轉(zhuǎn)印凹凸圖案表面形成金屬層,從而得到具有凹凸圖案的圓筒狀的由金屬層構(gòu)成的圖案輥。
在專利文獻2中,作為將圓筒狀的硅樹脂層從原版輥剝離的方法,可以列舉如下的方法,即,(1)預(yù)先在硅樹脂層的表面涂敷粘接劑,然后在其周邊設(shè)置具有比硅樹脂層的外形大的內(nèi)徑的中空狀的圓筒狀支架,而后將硅樹脂層的一部分壓接于支架的內(nèi)壁并依次壓接整面從而進行剝離的方法,(2)將硅樹脂層與支架的一方的端部粘接,然后從另一方的端部對存在于其間隙中的空氣進行脫氣從而進行剝離的方法,(3)同樣地將一方的端部粘接,然后向原版輥與硅樹脂層之間送入壓縮空氣,通過該壓力進行剝離的方法等。
在先技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-199642號公報
專利文獻2:日本特開2007-290274號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,在專利文獻1所述的方法中,在由原版輥制作金屬的復(fù)制輥的情況下,當轉(zhuǎn)印剝離時,需要溶解原版輥的抗蝕劑,因此原版輥只能制作一根金屬復(fù)制輥。即,每制作一根金屬復(fù)制輥,都需要重新制作原版輥。例如在通過連續(xù)壓印制造圖案片的情況下,還存在幾天便需要更換復(fù)制輥型的情況。原版輥制作花費時間與成本,因此在制作多根金屬復(fù)制輥的情況下,成本極高。因此,尋求不破壞原版輥而能夠多次復(fù)制且以低成本獲取復(fù)制輥的方法。
在專利文獻2中記述了從原版輥剝離硅樹脂層的方法,然而不能說充分公開了具體的方法,尋求更具體且現(xiàn)實的剝離方法。
另外,在專利文獻2中,作為在圓筒狀的硅樹脂層的內(nèi)表面形成了圓筒電鑄膜后從圓筒電鑄膜剝離硅樹脂層的方法,公開了將硅樹脂層的一部分切斷并展開而進行剝離的方法,而未設(shè)想多次使用具有轉(zhuǎn)印凹凸圖案的硅樹脂層。即,雖然能夠由原版輥制作多個樹脂制的復(fù)制輥,然而樹脂制的復(fù)制輥本身只能使用一次。若樹脂制的復(fù)制輥本身也能夠多次使用,則能夠進一步實現(xiàn)低成本化。
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的,其目的在于提供一種能夠以低成本實現(xiàn)且包含從原版輥剝離樹脂制的筒型圖案膜的具體的方法在內(nèi)的筒型圖案膜的制作方法以及使用了該筒型圖案膜的圖案輥的制作方法。另外,本發(fā)明的目的在于提供用于從原版輥剝離筒型圖案膜的剝離裝置。
用于解決課題的方案
在本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作方法中,在外表面形成有凹凸圖案而成的原版輥的外表面涂敷彈性材料的原料液而形成被膜,且使該被膜固化,從而形成轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜,
配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的外表面的、剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面與筒型圖案膜的外表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的外表面吸附于各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面,
在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的外表面的法線方向外側(cè)移動,從而將筒型圖案膜從原版輥剝離。
在本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法中,在內(nèi)表面形成有凹凸圖案而成的圓筒狀的原版輥的內(nèi)表面涂敷彈性材料的原料液而形成被膜,且使該被膜固化,從而形成轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜,
配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的內(nèi)表面的、剖面呈圓弧狀的外側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的外側(cè)面與筒型圖案膜的內(nèi)表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的內(nèi)表面吸附于各塊構(gòu)件的外側(cè)面,
在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的內(nèi)表面的法線方向內(nèi)側(cè)移動,從而將筒型圖案膜從原版輥剝離。
在上述中,“彈性材料的原料液”是指通過固化而成為彈性材料的液狀組成物,在將原料液固化而得到的彈性材料是熱固化性樹脂或者光固化性樹脂時,分別指處于未固化的流動狀態(tài)的狀態(tài)下的物質(zhì),在將原料液固化而得到的彈性材料是熱塑性樹脂時,是指使熱塑性樹脂溶解于溶劑中而得到的物質(zhì)。
在本發(fā)明的第一以及第二筒型圖案膜的制作方法中,也可以為,在將筒型圖案膜從原版輥剝離時,使塊構(gòu)件移動將筒型圖案膜中的與塊構(gòu)件密接的部分從圓筒體剝離的距離,之后,在使塊構(gòu)件停止的狀態(tài)下,利用筒型圖案膜的彈力使未與塊構(gòu)件密接的部分從原版輥剝離。
在本發(fā)明的第一以及第二筒型圖案膜的制作方法中,也可以為,在移動塊構(gòu)件時,使塊構(gòu)件以塊構(gòu)件的長度方向的一端比另一端先從原版輥分離的方式傾斜。
需要說明的是,優(yōu)選為,在塊構(gòu)件的用于吸附筒型圖案膜的面與筒型圖案膜之間夾設(shè)多孔質(zhì)片來進行吸附。
在此,塊構(gòu)件的用于吸附筒型圖案膜的面在第一筒型圖案膜的制作方法中的塊構(gòu)件的情況下是內(nèi)側(cè)面,在第二筒型圖案膜的制作方法中的塊構(gòu)件的情況下是外側(cè)面。
本發(fā)明的圖案輥的制作方法使用上述本發(fā)明的筒型圖案膜的制作方法,來制作外表面具有與原版輥的凹凸圖案對應(yīng)的凹凸圖案的圖案輥。
在此,就與原版輥的凹凸圖案對應(yīng)的凹凸圖案而言,在經(jīng)由來自原版輥的奇數(shù)次的轉(zhuǎn)印而形成的圖案輥中是原版輥的凹凸圖案的翻轉(zhuǎn)凹凸圖案,在經(jīng)由來自原版輥的偶數(shù)次的轉(zhuǎn)印而形成的圖案輥中是凹凸關(guān)系與原版輥的凹凸圖案相同的凹凸圖案。
在本發(fā)明的圖案輥的制作方法中,也可以為,在通過筒型圖案膜的制作方法得到的筒型圖案膜在內(nèi)表面具有凹凸圖案的情況下,通過電鑄在筒型圖案膜的內(nèi)表面形成筒型電鑄膜,將筒型圖案膜從筒型電鑄膜剝離后向筒型電鑄膜中嵌入與筒型電鑄膜的內(nèi)周一致的圓柱芯,或者向筒型電鑄膜中嵌入與該筒型電鑄膜的內(nèi)周一致的圓柱芯后將筒型圖案膜從筒型電鑄膜剝離,從而得到圖案輥。
在此,在將筒型圖案膜從筒型電鑄膜剝離時,優(yōu)選為,配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的外表面的、剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面與筒型圖案膜的外表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的外表面吸附于各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面,在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的外表面的法線方向外側(cè)移動,從而將筒型圖案膜從筒型電鑄膜剝離。
在本發(fā)明的圖案輥的制作方法中,也可以為,在通過筒型圖案膜的制作方法得到的筒型圖案膜在外表面具有凹凸圖案的情況下,通過向筒型圖案膜中嵌入與其內(nèi)周一致的圓柱芯而得到圖案輥。
在本發(fā)明的圖案輥的制作方法中,也可以為,在通過筒型圖案膜的制作方法得到的筒型圖案膜在內(nèi)表面具有凹凸圖案的情況下,通過將筒型圖案膜里外翻轉(zhuǎn),從而得到外表面具有凹凸圖案的筒型圖案膜,通過向外表面具有凹凸圖案的筒型圖案膜中嵌入與其內(nèi)周一致的圓柱芯,而得到圖案輥。
在將上述筒型圖案膜里外翻轉(zhuǎn)時,優(yōu)選為,在維持圓筒形狀的狀態(tài)下從外表面支承筒型圖案膜,把持筒型圖案膜的長度方向的一端且將該一端從圓筒內(nèi)側(cè)向另一端側(cè)拉拽而進行里外翻轉(zhuǎn)。
另外,此時,優(yōu)選為,以從把持筒型圖案膜的一端嵌入氣管的方式一邊維持圓筒形狀一邊進行里外翻轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的圖案輥的制作方法中,也可以為,在向筒型圖案膜中嵌入圓柱芯時,配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的外表面的、剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面與筒型圖案膜的外表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的外表面吸附于各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面,
在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的外表面的法線方向外側(cè)移動,從而擴大筒型圖案膜的中空部,在向擴大了的中空部插入了圓柱芯之后,解除各塊構(gòu)件的吸附,從而將圓柱芯嵌入筒型圖案膜中。
本發(fā)明的第一剝離裝置是用于將與輥狀支承體的外表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀膜從輥狀支承體剝離的剝離裝置,所述剝離裝置具備:三個以上的塊構(gòu)件,其具備剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面、設(shè)置在該內(nèi)側(cè)面上的多個孔及與該孔連通的吸引路,該三個以上的塊構(gòu)件配置在圓周上;吸引部,其與吸引路連接;移動控制部,其使塊構(gòu)件沿徑向移動;以及吸引控制部,其控制吸引部的工作。
本發(fā)明的第二剝離裝置是用于將與筒狀的輥狀支承體的內(nèi)表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀膜從輥狀支承體剝離的剝離裝置,所述剝離裝置具備:三個以上的塊構(gòu)件,其具備剖面呈圓弧狀的外側(cè)面、設(shè)置在該外側(cè)面上的多個孔及與該孔連通的吸引路,該三個以上的塊構(gòu)件配置在圓周上;吸引部,其與吸引路連接;移動控制部,其使塊構(gòu)件沿徑向移動;以及吸引控制部,其控制吸引部的工作。
發(fā)明效果
本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作方法是如下的制作方法,即,針對形成于在外表面具備凹凸圖案的原版輥的外表面的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜,配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的外表面的、剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面與筒型圖案膜的外表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的外表面吸附于各塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面,在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的外表面的法線方向外側(cè)移動,從而將筒型圖案膜從原版輥剝離。根據(jù)該方法,能夠不破壞筒型圖案膜以及原版輥這雙方而將筒型圖案膜從原版輥剝離,因此能夠重復(fù)使用筒型圖案膜以及原版輥,能夠廉價地制作筒型圖案膜。另外,使用該方法,能夠廉價地提供圖案輥。
本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法是如下的制作方法,即,針對形成于在內(nèi)表面具備凹凸圖案的原版輥的內(nèi)表面的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜,配置三個以上具有沿著筒型圖案膜的內(nèi)表面的、剖面呈圓弧狀的外側(cè)面的塊構(gòu)件,且將各塊構(gòu)件的外側(cè)面與筒型圖案膜的內(nèi)表面的周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜的內(nèi)表面吸附于各塊構(gòu)件的外側(cè)面,在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件向相對于筒型圖案膜的內(nèi)表面的法線方向內(nèi)側(cè)移動,從而將筒型圖案膜從原版輥剝離。根據(jù)該方法,能夠不破壞筒型圖案膜以及原版輥這雙方而將筒型圖案膜從原版輥剝離,因此能夠重復(fù)使用筒型圖案膜以及原版輥,能夠廉價地制作筒型圖案膜。另外,使用該方法,能夠廉價地提供圖案輥。
附圖說明
圖1是示意地表示本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作工序的圖。
圖2是示意地表示利用了筒型圖案膜的復(fù)原力的剝離工序的圖。
圖3是示意地表示本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法的工序的圖。
圖4是示意地表示第一實施方式的圖案輥的制作工序的圖。
圖5是示意地表示由圓筒框從外周側(cè)支承筒型圖案膜而進行電鑄的工序的圖。
圖6是示意地表示第二實施方式的圖案輥的制作工序的圖。
圖7是示意地表示圖6的工序中的、將內(nèi)側(cè)具有凹凸圖案的筒型圖案膜里外翻轉(zhuǎn)的工序的圖。
圖8是示意地表示圖6的工序中的、向筒型圖案膜的中空部插入圓柱芯的工序的圖。
圖9是示意地表示第三實施方式的圖案輥的制作工序的圖。
圖10是示意地表示圖9的工序中的、向筒型圖案膜的中空部插入圓柱芯的工序的圖。
圖11是示意地表示復(fù)制型原版輥的制作工序的圖。
圖12是表示用于實施使用了圖案輥的連續(xù)壓印的裝置的一部分的剖視圖。
圖13是示意地表示第一剝離裝置的結(jié)構(gòu)的圖,a是由與裝置的長軸方向垂直的面切斷而得到的切斷部端面圖,b是由與長軸方向平行的面切斷而得到的剖視圖。
圖14是示意地表示圖13的剝離裝置的塊構(gòu)件的立體圖。
圖15是示意地表示使塊構(gòu)件傾斜而剝離時的剝離方法的剖視圖。
圖16是示意地表示第二剝離裝置的結(jié)構(gòu)的圖,a是由與裝置的長軸方向垂直的面切斷而得到的切斷部端面圖,b是由與長軸方向平行的面切斷而得到的剖視圖。
圖17是示意地表示圖16的剝離裝置的塊構(gòu)件的立體圖。
具體實施方式
以下,使用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明,但本發(fā)明并不局限于此。需要說明的是,為了便于辨識,與實際的尺寸相比適當?shù)馗淖兏綀D中的各構(gòu)成要素的比例尺等。
[筒型圖案膜的制作方法]
首先,依次說明本發(fā)明的第一以及第二筒型圖案膜的制作方法。筒型圖案膜利用具有凹凸圖案表面的原版輥來制作,本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作方法涉及使用在外表面具有凹凸圖案的原版輥的情況,而本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法涉及使用在圓筒內(nèi)表面具有凹凸圖案的原版輥的情況。需要說明的是,在本說明書中,原版輥是指,在輥表面(內(nèi)表面或外表面)直接加工有凹凸圖案的構(gòu)件,而不包含在輥表面卷繞有凹凸圖案片而成的構(gòu)件。
(本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作方法的實施方式)
對本發(fā)明的第一筒型圖案膜的制作方法的實施方式進行說明。圖1是示意地表示本實施方式的制作工序的圖。
需要說明的是,圖1是從圓筒的一端側(cè)觀察的俯視圖,為了區(qū)別圖1中的構(gòu)件而標注一部分剖面線。在后述的圖2~圖6以及圖8~圖11中也同樣。
本實施方式的筒型圖案膜的制作方法如下所述。
如圖1所示,準備在外表面形成有凹凸圖案而成的原版輥10(s11),一邊使原版輥10沿一方向旋轉(zhuǎn)一邊從噴嘴15向原版輥10的外表面、即凹凸圖案表面噴出彈性材料的原料液20a,從而在該原版輥10的凹凸圖案表面涂敷彈性材料的原料液20a而形成被膜(s12)。然后,根據(jù)需要使用刮板16等使被膜(原料液20a)的膜厚均勻化(s13)。此時,通過在使原版輥10旋轉(zhuǎn)的過程中控制刮板位置而能夠調(diào)整膜厚。被膜的膜厚優(yōu)選為1~5mm左右。
之后,在使原版輥10旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使由原料液20a構(gòu)成的被膜固化,從而形成由轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20,將具有沿著筒型圖案膜20的外表面的、剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面115的四個塊構(gòu)件110的內(nèi)側(cè)面115與筒型圖案膜20的外表面的、周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜20的外表面吸附于各塊構(gòu)件110的內(nèi)側(cè)面115(s14)。
然后,在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件110向相對于筒型圖案膜20的外表面的法線方向外側(cè)移動(s15),從而擴大筒型圖案膜20的內(nèi)徑而將筒型圖案膜20從原版輥10剝離(s16)。并且,在擴大了筒型圖案膜20的內(nèi)徑的狀態(tài)下抽出原版輥10,最后,解除塊構(gòu)件110對筒型圖案膜20的吸附從而得到筒型圖案膜20(s17)。
作為原版輥10,只要在圓柱構(gòu)件(輥)11的表面形成有凹凸圖案層12即可,可以適當使用通過公知的方法得到的原版輥。例如,可以將通過下述方式得到的輥作為原版輥10使用:在圓柱構(gòu)件11的表面,通過浸涂法等涂敷法涂敷由感光性樹脂構(gòu)成的抗蝕劑,通過激光照射描繪例如微米級的線圖案,沖洗未固化部,從而形成了抗蝕劑的凹凸圖案而得到的輥,或者,進一步根據(jù)需要在抗蝕劑的凹凸圖案上進行了基于濺射的金屬被膜等的表面處理而得到的輥。
作為輥尺寸,例如,設(shè)置成長度300~1500mm,直徑(內(nèi)徑)100~500mm左右。
作為凹凸圖案,例如,可以列舉線和空間(lineandspace)圖案,然而并不特別限定。另外,可以使用凹凸圖案的凸部寬度、凹部寬度、凸部與凹部之差(凸部的高度)均在數(shù)10nm~數(shù)100μm左右的范圍內(nèi)根據(jù)用途而任意地形成的凹凸圖案。
關(guān)于塊構(gòu)件110,剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面115是圓筒形的凹面,內(nèi)側(cè)面115“沿著筒型圖案膜的外表面”是指具有能夠與筒型圖案膜的外表面密接的曲率。
在本例中,在筒型圖案膜的剝離中使用四個塊構(gòu)件110,然而塊構(gòu)件的數(shù)量是三個以上即可,并無特別限制。塊構(gòu)件的數(shù)量優(yōu)選至少四個以上。輥徑越大,期望塊構(gòu)件數(shù)量越多,例如,若輥徑是100~200mm,則塊構(gòu)件數(shù)量是4~6個左右合適,若輥徑是300~500mm,則塊構(gòu)件數(shù)量是6~10個左右合適。期望多個塊構(gòu)件為相同的形狀且均衡地配置,然而塊構(gòu)件的形狀也可以不相同。與筒型圖案膜的外表面密接的所有的塊構(gòu)件的內(nèi)側(cè)面的總面積優(yōu)選是將筒型圖案膜的外表面的7成以上覆蓋的大小,更優(yōu)選是將8成以上覆蓋的大小。若一個塊構(gòu)件的密接面積較大,則需要較大的剝離力,因此優(yōu)選一個塊構(gòu)件較小而增加塊構(gòu)件數(shù)量。
作為使筒型圖案膜吸附于塊構(gòu)件的方法,特別優(yōu)選使塊構(gòu)件內(nèi)部空洞化,在塊構(gòu)件的與筒型圖案膜相接的面上設(shè)置多個吸引孔而進行減壓吸引的方法。需要說明的是,也可以在塊構(gòu)件的與筒型圖案膜相接的面和筒型圖案膜之間夾設(shè)多孔質(zhì)片的狀態(tài)下,使筒型圖案膜吸附于塊構(gòu)件。
另外,在使筒型圖案膜吸附于塊構(gòu)件而進行剝離時,也可以施加超聲波振動。作為具體例,優(yōu)選使超聲波產(chǎn)生器與剝離部分的輥表面或內(nèi)表面接觸,以與剝離方向平行地施加振動的方式施加超聲波振動。若無論如何也不具有安裝場所的情況下,也可以從輥側(cè)面施加振動。需要說明的是,超聲波產(chǎn)生器并不特別限定,然而超聲波產(chǎn)生器的輸出優(yōu)選是例如300~3000w左右的范圍。
另外,在將筒型圖案膜20從原版輥10剝離時,如圖2所示,也可以采取如下的方式,即,從使筒型圖案膜20吸附于塊構(gòu)件110的狀態(tài)(s31),使塊構(gòu)件110移動將筒型圖案膜20中的與塊構(gòu)件110密接的部分從原版輥10稍稍剝離的量(s32),之后,在使塊構(gòu)件110停止的狀態(tài)下,利用筒型圖案膜20的彈力(復(fù)原力)使未與塊構(gòu)件110密接的部分從原版輥10剝離(s33)。
另外,也可以采取如下的方式,即,在使筒型圖案膜20吸附于塊構(gòu)件110的狀態(tài)下移動塊構(gòu)件110時,以使塊構(gòu)件110的長度方向的一端比另一端先從原版輥分離的方式使塊構(gòu)件傾斜地移動,從而僅使筒型圖案膜20的一端先從原版輥10剝離,之后將整體剝離。
彈性材料是指如橡膠那樣通過施加應(yīng)力而伸縮、且具有楊氏模量為10~100mpa左右的特性的材料。作為本發(fā)明中使用的彈性材料的具體例,可以列舉硅酮樹脂等熱固化性樹脂、氨基甲酸乙酯系等光固化性樹脂、具有橡膠彈性的熱塑性樹脂(合成橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)等)。需要說明的是,在形成熱固化性樹脂或者光固化性樹脂的筒型圖案膜的情況下,分別將處于未固化的流動狀態(tài)的狀態(tài)下的材料用作彈性材料的原料液,在涂敷后賦予熱能或者光能而使其固化即可。在形成熱塑性樹脂的筒型圖案膜的情況下,將使熱塑性樹脂溶解于溶劑中而成的材料用作彈性材料的原料液,并在涂敷后使溶劑蒸發(fā)從而使其固化即可。
如上所述,根據(jù)本實施方式的筒型圖案膜20的制作方法,能夠不破壞筒型圖案膜20以及原版輥10而將筒型圖案膜20從原版輥10剝離,因此能夠?qū)㈦p方重復(fù)使用,能夠低成本地制造筒型圖案膜20。
(本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法的實施方式)
對本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法的實施方式進行說明。圖3是示意地表示本實施方式的制作工序的圖。
本實施方式的筒型圖案膜的制作方法如下所述。
如圖3所示,準備在內(nèi)表面形成有凹凸圖案而成的圓筒狀的原版輥30(s21),一邊使原版輥30沿一方向旋轉(zhuǎn)一邊從噴嘴15向原版輥30的內(nèi)表面、即凹凸圖案表面噴出彈性材料的原料液40a,從而在該原版輥30的凹凸圖案表面涂敷彈性材料的原料液40a而形成被膜(s22)。然后,根據(jù)需要利用刮板16等使被膜(原料液40a)的膜厚均勻化(s23)。此時,在使原版輥30旋轉(zhuǎn)的過程中通過控制刮板位置而能夠調(diào)節(jié)膜厚。被膜的膜厚優(yōu)選為1~5mm左右。
之后,在使原版輥30旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使由原料液40a構(gòu)成的被膜固化,從而形成由轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜40,將具有沿著筒型圖案膜40的外表面的、剖面呈圓弧狀的外側(cè)面139的四個塊構(gòu)件130的外側(cè)面139與筒型圖案膜40的內(nèi)表面的、周向上的不同的位置對置配置,從而使筒型圖案膜40的內(nèi)表面吸附于各塊構(gòu)件130的外側(cè)面139(s24)。
然后,在吸附的狀態(tài)下使各塊構(gòu)件130向相對于筒型圖案膜40的內(nèi)表面的法線方向內(nèi)側(cè)移動,從而縮小筒型圖案膜40的外徑而將筒型圖案膜40從原版輥30剝離(s25)。并且,在縮小了筒型圖案膜40的外徑的狀態(tài)下從原版輥30抽出筒型圖案膜40,最后,解除塊構(gòu)件130對筒型圖案膜40的吸附從而得到筒型圖案膜40(s27)。
作為原版輥30,只要在圓筒構(gòu)件31的內(nèi)表面形成有凹凸圖案層32即可,可以適當使用通過公知的方法得到的原版輥。例如,可以將通過下述方式得到的輥作為原版輥30使用:使用由透光性的材料構(gòu)成的構(gòu)件作為圓筒構(gòu)件31,在其內(nèi)表面涂敷由感光性樹脂構(gòu)成的抗蝕劑,通過從圓筒構(gòu)件31的外表面照射激光而描繪微米級的線圖案,沖洗未固化部,從而形成了抗蝕劑的凹凸圖案而得到的輥,或者,進一步根據(jù)需要在抗蝕劑的凹凸圖案上進行了基于濺射的金屬被膜等的表面處理而得到的輥。
作為輥尺寸,例如,長度為300~1500mm,直徑(內(nèi)徑)100~500mm左右。
作為凹凸圖案,例如,可以列舉線和空間圖案,然而并不特別限定。另外,可以使用凹凸圖案的凸部寬度、凹部寬度、凸部與凹部之差(凸部的高度)均在數(shù)10nm~數(shù)100μm左右的范圍內(nèi)根據(jù)用途任意地形成的凹凸圖案。
關(guān)于塊構(gòu)件130,剖面呈圓弧狀的外側(cè)面139是圓筒形的凸面,外側(cè)面139“沿著筒型圖案膜的內(nèi)表面”是指具有能夠與筒型圖案膜的內(nèi)表面密接的曲率。
在本例中,在筒型圖案膜的剝離中使用四個塊構(gòu)件130,然而塊構(gòu)件的數(shù)量是三個以上即可,并無特別限制。塊構(gòu)件的數(shù)量優(yōu)選至少四個以上。輥徑越大,期望塊構(gòu)件數(shù)越多,例如,若輥徑是100~200mm,則塊構(gòu)件數(shù)量是4~6個左右合適,若輥徑是300~500mm,則塊構(gòu)件數(shù)量是6~10個左右合適。期望多個塊構(gòu)件為相同的形狀且均衡地配置,然而塊構(gòu)件的形狀也可以不相同。與筒型圖案膜的內(nèi)表面密接的所有的塊構(gòu)件的外側(cè)面的總面積優(yōu)選是將筒型圖案膜的內(nèi)表面的7成以上覆蓋的大小,更優(yōu)選是將8成以上覆蓋的大小。若一個塊構(gòu)件的密接面積較大,則需要較大的剝離力,因此優(yōu)選一個塊構(gòu)件較小而增加塊構(gòu)件數(shù)量。
關(guān)于使筒型圖案膜吸附于塊構(gòu)件的方法、在使筒型圖案膜吸附于塊構(gòu)件的狀態(tài)下施加將筒型圖案膜從原版輥剝離時的超聲波振動的方法等,可以采用與第一筒型圖案膜的制作方法的實施方式的情況相同的方法。
另外,關(guān)于彈性材料的材料,也可以使用與第一筒型圖案膜的制作方法的實施方式的情況相同的材料。需要說明的是,向在內(nèi)表面形成有凹凸圖案而成的圓筒狀的原版輥30的內(nèi)表面涂敷彈性材料的原料液的過程中,也可以使用專利文獻2的圖3中記載的抗蝕劑涂敷裝置。
如上所述,根據(jù)本實施方式的筒型圖案膜40的制作方法,能夠不破壞筒型圖案膜40以及原版輥30而將筒型圖案膜40從原版輥30剝離,因此能夠?qū)㈦p方重復(fù)使用,能夠低成本地制造筒型圖案膜40。
[圖案輥的制作方法]
本發(fā)明的圖案輥的制作方法是使用本發(fā)明的第一或者第二筒型圖案膜的制作方法的、制作外表面具有與原版輥的凹凸圖案對應(yīng)的凹凸圖案的圖案輥的方法。
(第一實施方式的圖案輥的制作方法)
圖4是示意地表示本發(fā)明的第一實施方式的圖案輥的制作工序的圖。按照圖4,對本實施方式的圖案輥的制作方法進行說明。
首先,準備在外表面形成有凹凸圖案而成的原版輥10(s41),在原版輥10的凹凸圖案表面涂敷彈性材料的原料液而形成被膜,且使被膜固化,從而制作由轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20(s42),將筒型圖案膜20從原版輥10剝離(s43)。在該工序s41-s43中,可以使用上述的第一實施方式的筒型圖案膜20的制作方法(圖1中的工序s11-s17)。
之后,通過濺射等方式,在內(nèi)表面具有凹凸圖案的筒型圖案膜20的內(nèi)表面形成由ni等構(gòu)成的導電層,接著使筒型圖案膜20浸漬在電鑄槽中,而形成ni膜等的筒型電鑄膜22(s44)。電鑄方法可以采用公知的方法。
然后,向筒型電鑄膜22的中空部嵌入圓柱芯23(s45),將筒型圖案膜20從筒型電鑄膜22剝離,從而能夠得到圖案輥50(s46)。需要說明的是,圓柱芯23也可以在將筒型電鑄膜22與筒型圖案膜20剝離之后嵌入筒型電鑄膜22的中空部。
在上述制作方法中,向筒型圖案膜20的凹凸圖案面形成導電層以及形成電鑄膜優(yōu)選在利用圓筒框從外周側(cè)保持筒型圖案膜20的狀態(tài)下進行。圖5示意地示出利用圓筒框從外周側(cè)支承筒型圖案膜20而進行電鑄的工序。從圖4的在原版輥10的表面形成了筒型圖案膜20的工序s42,經(jīng)由將筒型圖案膜20從原版輥10剝離的圖1所示的工序s14、s15,而在工序s16的將筒型圖案膜20從原版輥10剝離了的狀態(tài)下,將原版輥10從筒型圖案膜20抽出,向抽出了該原版輥10的筒型圖案膜20的內(nèi)側(cè)插入氣管25(s51),之后解除塊構(gòu)件110的吸引而將塊構(gòu)件卸下(s52),將圖案膜20連同氣管25一起插入剛體的圓筒框26中,提高氣管25內(nèi)的壓力,從而使筒型圖案膜20與圓筒框26密接(s53)。此時,可以在圓筒框26的內(nèi)表面預(yù)先涂敷粘接劑,而使筒型圖案膜20與圓筒框26粘接,也可以在圓筒框26的內(nèi)表面預(yù)先粘貼成為緩沖層的片。作為該片,只要是由具有粘著性的材料構(gòu)成的片即可,可以使用硅橡膠片、在單面涂敷有粘著劑的粘著片等。
之后,降低氣管25內(nèi)的壓力而縮小氣管25并將氣管25從筒型圖案膜20內(nèi)抽出,成為筒型圖案膜20被圓筒框26保持的狀態(tài)(s54)。接下來,如已說明的那樣,在圖案膜20的內(nèi)表面形成導電層,使筒型圖案膜20連同圓筒框26一起浸漬在電鑄槽中,從而在筒型圖案膜20的內(nèi)表面電鑄形成筒型電鑄膜22(s55)。
通過將圓筒框26拆下,能夠得到圖4的工序s44所示的在筒型圖案膜20中形成有筒型電鑄膜22的構(gòu)件。例如,通過加熱圓筒框26(若圓筒框是金屬制,則加熱至100℃~150℃左右)而擴大內(nèi)徑,由此能夠?qū)⒃谕残蛨D案膜20中形成有筒型電鑄膜22的構(gòu)件從圓筒框26拆下。另外,若將圓筒框設(shè)置成能夠分割那樣的構(gòu)造,則可以使圓筒框的拆卸自如。需要說明的是,也可以考慮利用溶劑等使筒型圖案膜20溶解而將筒型電鑄膜22拆下的方法。
向筒型電鑄膜22嵌入圓柱芯23(s44-s45)例如可以通過下述的方法來實現(xiàn):加熱筒型電鑄膜22而略微擴大圓筒的直徑,向其內(nèi)部插入冷卻了的圓柱芯23而恢復(fù)常溫。此時,因加熱使得筒型圖案膜20也伸展,因此需要注意避免破壞筒型電鑄膜22。
筒型圖案膜20從筒型電鑄膜22的剝離(s45-s46)可以應(yīng)用在筒型圖案膜20的制作方法中使用的利用塊構(gòu)件110的剝離方法(圖1的工序s14-16)。
需要說明的是,也可以將在圓柱芯23的表面具備筒型電鑄膜22的圖案輥50用作上述圖案輥的制作方法中的原版輥10,而按照上述的制作方法反復(fù)地制作多個輥。另外,筒型圖案膜20只要未損傷便可以使用,通過反復(fù)圖4中的工序s44-s46,可以制作多個圖案輥。
(第二實施方式的圖案輥的制作方法)
圖6是示意地表示本發(fā)明的第二實施方式的圖案輥的制作工序的圖。按照圖6,對本實施方式的圖案輥的制作方法進行說明。
本實施方式的圖案輥的制作方法對第一實施方式的圖案輥的制作工序的一部分進行了變更,由原版輥10制作筒型圖案膜20的工序s41-s42與第一實施方式的圖案輥的制作工序相同。
不對制成的筒型圖案膜20進行導電層的形成、電鑄處理,通過將內(nèi)表面?zhèn)染哂邪纪箞D案的筒型圖案膜20里外翻轉(zhuǎn)而得到外表面?zhèn)染哂邪纪箞D案的筒型圖案膜20(s48),通過向外表面?zhèn)染哂邪纪箞D案的筒型圖案膜20的內(nèi)側(cè)的中空部嵌入圓柱芯24而能夠得到圖案輥51(s49)。
圖7是示意地表示將內(nèi)表面?zhèn)染哂邪纪箞D案的筒型圖案膜20里外翻轉(zhuǎn)的具體的方法的剖視圖。
利用塊構(gòu)件110吸附筒型圖案膜20而將其從原版輥10剝離,從筒型圖案膜20的內(nèi)部抽出原版輥10,從筒型圖案膜20由塊構(gòu)件110吸附固定的狀態(tài),利用夾持工具27夾持筒型圖案膜20的一端的多處或圓周整體(s61),將與夾持工具27設(shè)為一體的氣管(圓柱狀的氣球)28插入筒型圖案膜20的內(nèi)側(cè),以將筒型圖案膜20卷繞在氣管28上的方式從圓筒內(nèi)側(cè)朝向筒型圖案膜的另一端側(cè)進行拉拽,從而一邊將筒型圖案膜20從塊構(gòu)件110剝離一邊將其里外翻轉(zhuǎn)(s62)。
在該工序s61-s62期間,將塊構(gòu)件110對筒型圖案膜20的吸引力控制在筒型圖案膜20能夠剝離的程度。優(yōu)選為,能夠?qū)夤?8從圖7中的工序s61中的箭頭方向供給空氣,在將筒型圖案膜20從塊構(gòu)件110剝離時,控制氣管28的內(nèi)壓,使整體緩慢地移動,以避免筒型圖案膜20撓曲或折彎,且也避免損傷表面的凹凸圖案。
參照圖8對向里外翻轉(zhuǎn)后在外表面具有凹凸圖案的筒型圖案膜20的中空部嵌入圓柱芯24的工序的具體的方式進行說明。
在筒型圖案膜20的外側(cè)配置圖1中的用于剝離操作的塊構(gòu)件110,利用塊構(gòu)件110來吸引吸附筒型圖案膜20的外表面(s63)。然后,在使塊構(gòu)件110朝向外側(cè)移動而擴大了筒型圖案膜20的內(nèi)周的狀態(tài)下,插入圓柱芯24(s64)。之后,通過解除塊構(gòu)件110對筒型圖案膜20的吸引,而能夠得到圓柱芯24被嵌入于筒型圖案膜20的內(nèi)側(cè)的圖案輥51(參照圖6的s49)。
本實施方式的圖案輥51的制作方法與第一實施方式的圖案輥50的制作方法相比,由于不需要向筒型圖案膜20的內(nèi)側(cè)面實施的電鑄工序,因此能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度的工序簡化。另外,使用一個原版輥能夠得到多個筒型圖案膜40,能夠制作多個圖案輥,因此能夠抑制圖案輥制作成本。另一方面,將由樹脂等彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20用于圖案輥表面,因此,與圖案輥50相比,耐久性稍稍降低。因此,作為圖案輥,也優(yōu)選使用在圖案輥51的筒型圖案膜20的表面形成基于濺射等的金屬膜而提高了凹凸圖案表面的硬度從而提高了耐久性的圖案輥。
(第三實施方式的圖案輥的制作方法)
圖9是示意地表示本發(fā)明的第三實施方式的圖案輥的制作工序的圖。按照圖9,對本實施方式的圖案輥的制作方法進行說明。
首先,準備內(nèi)表面形成有凹凸圖案而成的原版輥30(s71),在原版輥30的凹凸圖案表面涂敷彈性材料的原料液而形成被膜,且使被膜固化,從而形成由轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜40(s72),將筒型圖案膜40從原版輥30剝離(s73)。在該工序s71-s73中可以使用上述的第二實施方式的筒型圖案膜40的制作方法(圖3中的s21-s27)。
之后,通過向外表面具有凹凸圖案的筒型圖案膜40的中空部嵌入圓柱芯46(s74),而能夠得到圖案輥52。另外,也可以通過濺射等方式在筒型圖案膜40的表面形成金屬層48,從而來制作表面由金屬層48構(gòu)成的圖案輥53。圖案輥52由于將樹脂制的筒型圖案膜40用于圖案輥表面,因此耐久性略差。另一方面,圖案輥53由于在表面具備金屬層48,因此與樹脂制的表面相比,耐久性高。
參照圖10對上述制作方法中的向筒型圖案膜40的中空部插入圓柱芯46的方法進行說明。
在筒型圖案膜40的內(nèi)側(cè)配置塊構(gòu)件130而使筒型圖案膜40吸附于塊構(gòu)件130,從原版輥30剝離筒型圖案膜40,從將筒型圖案膜40自原版輥30拆下了的狀態(tài)(s81),在筒型圖案膜40的外周,以與配置于內(nèi)側(cè)的四個塊構(gòu)件130一對一的方式對置配置四個塊構(gòu)件110,利用塊構(gòu)件110吸附筒型圖案膜40的外表面(s82)。之后,解除內(nèi)側(cè)的塊構(gòu)件130的吸附,將塊構(gòu)件130從筒型圖案膜40的內(nèi)部抽出,使塊構(gòu)件110向外側(cè)移動而擴大筒型圖案膜40的內(nèi)徑(s83),向筒型圖案膜40的中空部插入圓柱芯46(s84)。之后,通過解除塊構(gòu)件110的吸引,能夠得到圓柱芯46嵌入于筒型圖案膜40的內(nèi)側(cè)的圖案輥52(s85)。
[使用了筒型圖案膜的制作方法的復(fù)制型原版輥的制作方法]
本發(fā)明的第二筒型圖案膜的制作方法可以用于筒型圖案膜制作用的復(fù)制型原版輥的制作。圖11是示意地表示復(fù)制型原版輥的制作工序的圖。按照圖11對復(fù)制型原版輥的制作方法進行說明。
首先,準備內(nèi)表面形成有凹凸圖案而成的原版輥30(s91),在原版輥30的凹凸圖案表面涂敷彈性材料的原料液而形成被膜,且使被膜固化,從而形成由轉(zhuǎn)印有凹凸圖案而成的彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜40(s92),將筒型圖案膜40從原版輥30剝離(s93)。在該工序s91-s93中可以使用上述的第二實施方式的筒型圖案膜40的制作方法(圖3中的s21-s27)。
在具有凹凸圖案的筒型圖案膜40的外表面通過濺射等方式形成由ni等構(gòu)成的導電層,接著使筒型圖案膜40浸漬在電鑄槽中而形成ni膜等的筒型電鑄膜42(s94)。
然后,在筒型電鑄膜42的外側(cè)鑲嵌外框44(s95),并將筒型電鑄膜42的內(nèi)側(cè)的筒型圖案膜40剝離,從而能夠得到復(fù)制型原版輥55(s96)。
作為在筒型電鑄膜42的外側(cè)鑲嵌外框44的方法,例如可以使用通過加熱外框44而擴大外框44的內(nèi)徑,在向外框44內(nèi)嵌入了筒型電鑄膜42后恢復(fù)常溫的方法。
將筒型電鑄膜42的內(nèi)側(cè)的筒型圖案膜40剝離的工序(s95-s96)可以使用之前說明的利用插入內(nèi)側(cè)的塊構(gòu)件130的剝離方法。
該復(fù)制型原版輥55作為內(nèi)表面具有凹凸圖案的原版輥,可以取代參照圖3說明的第二筒型圖案膜的制作方法及參照圖9說明的第三實施方式的圖案輥的制作方法以及本復(fù)制型原版輥55的制作方法中使用的原版輥30,而用于各制作方法中。
[使用了圖案輥的圖案片的制造方法]
簡單說明使用了通過上述的實施方式的制作方法得到的圖案輥50~52的基于連續(xù)壓印的圖案片的制造方法。以下,以圖案輥50為例進行說明,然而哪個圖案輥都能夠同樣地使用。
圖12是表示用于實施基于卷對卷方式的壓印法的裝置的一部分的剖視圖。
在裝置中,在圖案輥50的兩側(cè)配置有輸送輥71a、71b,在圖案輥50的下方配置有紫外線照射光源72。
圖案輥50沿箭頭的方向旋轉(zhuǎn),與之同步地輸送膜60。
伴隨著圖案輥50的旋轉(zhuǎn),由輸送輥71a輸送具備抗蝕劑液62a的膜60,圖案輥50的表面壓接于抗蝕劑液62a,并且,膜60被輸送至紫外線照射光源72的紫外線照射區(qū)域,抗蝕劑液62a受到紫外線的照射而固化,從而形成轉(zhuǎn)印有圖案輥50的凹凸圖案的樹脂層62。在輸送輥71b,在支承膜61上形成有樹脂層62而成的圖案片65從圖案輥50剝離并被向卷取裝置輸送。
需要說明的是,在此使用通過紫外線的照射而固化的光固化型的抗蝕劑,因此設(shè)置紫外線照射光源72,然而在使用熱固化型的抗蝕劑的情況下,可以取代紫外線照射光源而設(shè)置加熱器。
像以上那樣,使用通過本發(fā)明的制作方法得到的圖案輥能夠高效地制作圖案片。根據(jù)本發(fā)明的制作方法,能夠廉價地獲得圖案輥,因此也能夠使圖案片的制作低成本化。
[剝離裝置]
以下,對用于實施從原版輥剝離樹脂制的筒型圖案膜的剝離裝置進行說明。
(本發(fā)明的第一剝離裝置的實施方式)
圖13是表示本實施方式的剝離裝置100的概略結(jié)構(gòu)的圖,a是由與裝置的長軸方向垂直的面切斷得到的切斷部端面圖,b是由與長軸方向平行的面切斷得到的剖視圖。本實施方式的剝離裝置100不局限于用于將形成于原版輥10的外表面的筒型圖案膜20從原版輥10剝離的情況,也可以廣泛用于將與輥狀的支承體(輥狀支承體)的外表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀的膜(筒狀膜)從輥狀支承體剝離的情況。其中,在此,以將形成于原版輥10的外表面的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20作為與輥狀支承體的外表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀膜而剝離的情況為例進行說明。
剝離裝置100具備:圓筒狀的剝離部主體102,其支承于支承臺101上;支承板103,其供外表面形成有筒型圖案膜20的原版輥10在剝離部主體102內(nèi)插入拔出,并且在內(nèi)部支承該原版輥10;固定臺104,其在剝離部主體102的外部對支承板103的兩端進行支承固定;四個塊構(gòu)件110a、110b、110c、110d,其具備剖面呈圓弧狀的內(nèi)側(cè)面115、設(shè)置在該內(nèi)側(cè)面115上的多個孔116以及與該孔116連通的吸引路117,該四個塊構(gòu)件110a、110b、110c、110d配置在圓周上;移動控制部105,其使這些塊構(gòu)件110a~110d沿配置有這些塊構(gòu)件110a~110d的圓周的徑向移動;吸引部106,其與吸引路117連接;以及吸引控制部107,其控制吸引部106的工作。需要說明的是,在圖13中,對配置在圓周上的不同位置的塊構(gòu)件分別標注110a~110d的附圖標記,然而都是相同的結(jié)構(gòu),因而以下在不特別需要的情況下僅表記為塊構(gòu)件110。
移動控制部105具備:與剝離部主體102的圓筒內(nèi)壁和塊構(gòu)件110連接的伸縮自如的伸縮軸108;以及驅(qū)動該伸縮軸108的驅(qū)動控制部109。在圖13的剖視圖b中,對設(shè)置在長軸方向上的不同的位置的伸縮軸分別標注108a~108e的附圖標記,然而都是相同的結(jié)構(gòu),因而以下在不特別需要的情況下僅表記為伸縮軸108。
圖14表示塊構(gòu)件110的立體圖。塊構(gòu)件110在圖13的切斷部端面圖a中具備圓弧狀的內(nèi)側(cè)面115。如圖14所示,內(nèi)側(cè)面115是構(gòu)成沿著作為剝離對象的筒型圖案膜20的外表面的圓筒面的一部分的面,在該內(nèi)側(cè)面115上設(shè)有多個吸引用的孔116。如圖13的切斷部端面圖a中示出的那樣,塊構(gòu)件110的內(nèi)部成為空洞,構(gòu)成與吸引用的孔116連通的吸引路117。并且,吸引路117從設(shè)于塊構(gòu)件110的一部分(在本例中是一端)的吸引口118與作為吸引部106的吸引泵連接。在此,塊構(gòu)件110的外側(cè)面119是構(gòu)成與內(nèi)側(cè)面115同心圓狀的圓筒的一部分的面,然而只要是能夠安裝伸縮軸108的面即可,無需是圓筒面。
需要說明的是,為了提高對筒型圖案膜20的吸附性,也可以在塊構(gòu)件110的內(nèi)側(cè)面115粘貼由橡膠等構(gòu)成的成為緩沖件的片。
伸縮軸108通過氣缸或滾珠絲杠的工作而伸縮,隨著其伸縮而使塊構(gòu)件110位移。在本例中,對于一個塊構(gòu)件110,在塊構(gòu)件的長度方向上的不同的五個位置各裝配三根而合計裝配十五根伸縮軸,然而軸數(shù)可以根據(jù)塊構(gòu)件的大小任意設(shè)定。包圍筒型圖案膜20的四個塊構(gòu)件110a~110d的長度方向上同一位置的軸優(yōu)選在相同的時機以相同的量均衡地移動。需要說明的是,可以僅將一個塊構(gòu)件110的在長度方向上的同一位置排列的多個軸中的一個或者兩個設(shè)為驅(qū)動軸。例如,也可以取代如圖13的切斷部端面圖a所示那樣排列配置三根軸108,而僅將中央部的一根設(shè)為驅(qū)動用的伸縮軸,將兩端的兩根設(shè)為彈簧等。
對基于本實施方式的剝離裝置100的剝離方法進行說明。
首先,將外表面形成有由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20的原版輥10通過支承板103插入剝離部主體102內(nèi),將支承板103的兩端載置固定于固定臺104。優(yōu)選為,作為支承板103,準備原版輥10的輥長的2倍以上的長度的板,在預(yù)先使支承板103通過剝離部主體102中之后,將帶有筒型圖案膜20的原版輥10插入載置在支承板103的在剝離部主體102的外部露出的部分,通過用起重機吊起支承板103的兩端并使起重機移動從而將原版輥10插入剝離部主體102中。
接下來,使伸縮軸108伸展而使塊構(gòu)件110以與筒型圖案膜20的外表面接觸的方式向內(nèi)側(cè)方向移動,利用吸引控制部107使吸引部106工作而使筒型圖案膜20的外表面吸附于塊構(gòu)件110的內(nèi)側(cè)面115。
在使筒型圖案膜20的外表面吸附于塊構(gòu)件110的內(nèi)側(cè)面115的狀態(tài)下,使伸縮軸108收縮而使塊構(gòu)件110緩慢地向外側(cè)方向移動,從而使筒型圖案膜20從原版輥10剝離。此時,作為使伸縮軸收縮的速度,10~30mm/min左右合適。
需要說明的是,在難以控制為使所有的伸縮軸的伸縮相同地進行剝離的情況下,如圖15所示,可以使塊構(gòu)件110以塊構(gòu)件110的長度方向的一端比另一端先從原版輥分離的方式傾斜移動。
具體而言,從使筒型圖案膜20吸附于塊構(gòu)件110的狀態(tài)(s101),以伸縮軸108a收縮4mm、伸縮軸108b收縮3mm、伸縮軸108c收縮2mm、伸縮軸108d收縮1mm的方式,從伸縮軸108a側(cè)起依次移動,從而僅使伸縮軸108a側(cè)的端部剝離(s102)。
之后,相反地,按照伸縮軸108e收縮4mm、伸縮軸108d收縮3mm、伸縮軸108c收縮2mm、伸縮軸108收縮1mm的順序依次收縮,而成為所有的軸108a~108e分別移動了合計4mm的平行的狀態(tài)(s103)。需要說明的是,軸108的全長是20~100mm,可動距離是10~40mm左右。
在即使進行以上的操作也無法完全剝離的情況下,使所有的塊構(gòu)件110a~110d進一步向外側(cè)移動而進行剝離。
在將筒型圖案膜20從原版輥10完全剝離后,將原版輥10拆下。拆下原版輥10的順序可以通過與插入時相反的操作來實現(xiàn)。
如上所述,使用本實施方式的剝離裝置100,不會對原版輥10與筒型圖案膜20造成損傷且能夠容易地將由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜20從原版輥10剝離,在本發(fā)明的筒型圖案膜的制作方法、圖案輥的制作方法中可以適當應(yīng)用本實施方式的剝離裝置100。
(本發(fā)明的第二剝離裝置的實施方式)
圖16是表示本實施方式的剝離裝置120的概略結(jié)構(gòu)的圖,a是由與裝置的長軸方向垂直的面切斷得到的切斷部端面圖,b是由與長軸方向平行的面切斷得到的剖視圖b。本實施方式的剝離裝置120不局限于用于將形成于原版輥30的內(nèi)表面的筒型圖案膜40從原版輥30剝離的情況,也可以廣泛用于將與輥狀的支承體(輥狀支承體)的內(nèi)表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀的膜(筒狀膜)從輥狀支承體剝離的情況。其中,在此,以將形成于原版輥30的內(nèi)表面的由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜40作為與輥狀支承體的內(nèi)表面密接的由彈性材料構(gòu)成的筒狀膜而剝離的情況為例進行說明。
剝離裝置120具備:剝離部中心軸123;支承該中心軸的固定臺124;四個塊構(gòu)件130a、130b、130c、130d,其具備剖面呈圓弧狀的外側(cè)面139、設(shè)置在該外側(cè)面139上的多個孔136以及與該孔136連通的吸引路137,該四個塊構(gòu)件130a、130b、130c、130d配置在圓周上;移動控制部125,其使這些塊構(gòu)件130a~130d沿配置有這些塊構(gòu)件130a~130d的圓周的徑向移動;吸引部126,其與吸引路137連接;以及吸引控制部127,其控制吸引部126的工作。需要說明的是,在圖16中,對配置在圓周上的不同位置的塊構(gòu)件分別標注130a~130d的附圖標記,然而都是相同的結(jié)構(gòu),因而以下在不特別需要的情況下僅表記為塊構(gòu)件130。
移動控制部125具備:與剝離部中心軸123的表面和塊構(gòu)件130連接的伸縮自如的伸縮軸128;以及驅(qū)動該伸縮軸128的驅(qū)動控制部129。在圖16的剖視圖b中,對設(shè)置在長軸方向上的不同的位置的伸縮軸分別標注128a~128e的附圖標記,然而都是相同的結(jié)構(gòu),因而在無需特別區(qū)分的情況下僅表記為伸縮軸128。
圖17表示塊構(gòu)件130的立體圖。塊構(gòu)件130在圖16的切斷部端面圖a中具備圓弧狀的外側(cè)面139。如圖17所示,外側(cè)面139是構(gòu)成沿著作為剝離對象的筒型圖案膜40的內(nèi)表面的圓筒面的一部分的面,在該外側(cè)面139上設(shè)有多個吸引用的孔136。如圖16的切斷部端面圖a中示出的那樣,塊構(gòu)件130的內(nèi)部成為空洞,構(gòu)成與吸引用的孔136連通的吸引路137。并且,吸引路137從設(shè)于塊構(gòu)件130的一部分(在本例中是一端)的吸引口138與作為吸引部126的吸引泵連接。在此,塊構(gòu)件130的內(nèi)側(cè)面135是構(gòu)成與外側(cè)面139同心圓狀的圓筒的一部分的面,然而只要是能夠安裝伸縮軸128的面即可,而無需是圓筒面。
需要說明的是,為了提高對筒型圖案膜40的吸附性,也可以在塊構(gòu)件130的外側(cè)面139粘貼由橡膠等構(gòu)成的成為緩沖件的片。
伸縮軸128能夠應(yīng)用與之前說明的第一剝離裝置100的伸縮軸108相同的伸縮軸。
對基于本實施方式的剝離裝置120的剝離方法進行說明。
首先,在使伸縮軸128充分收縮的狀態(tài)下,將內(nèi)表面形成有由彈性材料構(gòu)成的圖案膜40的原版輥30固定于塊構(gòu)件130外側(cè)。
接下來,使伸縮軸128伸展而使四個塊構(gòu)件130以與筒型圖案膜40的內(nèi)表面接觸的方式向外側(cè)方向移動,利用吸引控制部127使吸引部126工作而使筒型圖案膜20的內(nèi)表面吸附于塊構(gòu)件130的外側(cè)面139。
在使筒型圖案膜40的內(nèi)表面吸附于塊構(gòu)件130的外側(cè)面139的狀態(tài)下,使伸縮軸128收縮而使塊構(gòu)件130緩慢地向內(nèi)側(cè)方向移動,從而使筒型圖案膜40從原版輥30剝離。作為此時的使伸縮軸收縮的速度,10~30mm/min左右合適。
需要說明的是,在難以控制為使全部的伸縮軸的伸縮相同地進行剝離的情況下,與第一剝離裝置同樣,可以使塊構(gòu)件130以塊構(gòu)件130的長度方向的一端比另一端先從原版輥分離的方式傾斜移動。
在將筒型圖案膜40從原版輥30完全剝離后,將原版輥30拆下。
如上所述,使用本實施方式的剝離裝置120,不會對原版輥30與筒型圖案膜40造成損傷且能夠容易地將由彈性材料構(gòu)成的筒型圖案膜40從原版輥30剝離,在本發(fā)明的筒型圖案膜的制作方法、圖案輥的制作方法中可以適當應(yīng)用本實施方式的剝離裝置120。
附圖標記說明
10、30原版輥
11圓柱構(gòu)件
12、32凹凸圖案層
20筒型圖案膜
20a彈性材料的原料液
22筒型電鑄膜
23、24圓柱芯
25氣管
26圓筒框
31圓筒構(gòu)件
32凹凸圖案層
40筒型圖案膜
40a彈性材料的原料液
42筒型電鑄膜
44外框
46圓柱芯
48金屬層
50、51、52、53圖案輥
55復(fù)制型原版輥
100、120剝離裝置
105、125移動控制部
106、126吸引部
107、127吸引控制部
108、128伸縮軸
109、129驅(qū)動控制部
110、130塊構(gòu)件
115、135內(nèi)側(cè)面
116、136孔
117、137吸引路
118、138吸引口
119、139外側(cè)面