MX2007010907A - Articulo microrreplicado y metodo para su produccion. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un articulo microrreplicado. El articulo incluye una trama opaca que tiene primera y segunda superficies opuestas. La primera superficie incluye una primera estructura microrreplicada que tiene una pluralidad de primeras caracteristicas. La segunda superficie incluye una segunda estructura microrreplicada que tiene una pluralidad de segundas caracteristicas. La primera estructura microrreplicada y la segunda estructura microrreplicada retienen el registro dentro de aproximadamente 100 micrometros.

Description

ARTICULO MICRORREPLICADO Y MÉTODO PARA SU PRODUCCIÓN Campo de la invención La descripción se refiere en general al vaciado continuo de un material sobre una trama, y más específicamente al vaciado de artículos que tienen un alto grado de registro entre las configuraciones vaciadas sobre los lados opuestos de la trama. En particular, la descripción se refiere a configuraciones de vaciado sobre los lados opuestos de una trama opaca con un alto grado de registro. Antecedentes de la Invención Muchos artículos pueden ser fabricados aplicando un material que está al menos temporalmente en una forma líquida a los lados opuestos de un substrato. Frecuentemente es el caso que el material aplicado al substrato sea aplicado en una configuración predeterminada. Es común en tales casos que exista al menos un requerimiento mínimo para el registro entre las configuraciones sobre los lados opuestos del substrato. En algunos casos, es necesario para las configuraciones en cualquier lado de un substrato que sean alineadas dentro de tolerancias muy pequeñas. Por lo tanto, subsiste una necesidad de técnicas, aparatos y métodos mejorados para la producción de substratos de dos lados en los cuales cada lado del substrato lleva una configuración predeterminada en registro estrecho con la configuración predeterminada sobre el otro lado del Re .185684 substrato. Subsiste una necesidad de técnicas, aparatos y métodos mejorados para la reproducción de configuraciones microrreplicadas registradas estrechamente sobre cualquier lado de un substrato o trama flexible, al menos parcialmente opaca. Breve Descripción de la Invención La descripción pertenece generalmente a técnicas, aparatos y métodos mejorados para la reproducción de configuraciones microrreplicadas de registro estrecho sobre cualquier lado de una trama o substrato flexible, al menos parcialmente opaco. En consecuencia, una modalidad ilustrativa de la descripción puede ser encontrada en un artículo microrreplicado que tiene un substrato opaco flexible. Una primera configuración microrreplicada recubierta está colocada sobre una primera superficie del substrato opaco flexible y una segunda configuración microrreplicada está colocada sobre una segunda superficie del substrato opaco flexible . La primera y segunda configuraciones son registradas hasta dentro de 100 micrómetros. En algunos casos, la primera y segunda configuraciones puede ser registradas hasta dentro de 10 micrómetros, o aún hasta dentro de 5 micrómetros . En algunos casos, el substrato opaco flexible es opaco a la luz ultravioleta. En algunos casos, el substrato opaco flexible bloquea al menos 95 por ciento de la luz ultravioleta que está incidiendo sobre el substrato opaco flexible. El substrato opaco flexible puede incluir un polímero tal como un polímero metalizado que es adecuado para formar un tablero de circuito flexible. En algunos casos, la primera y segunda configuraciones microrreplicadas, recubiertas, pueden incluir individualmente o en combinación, un polímero conductor. La primera y segunda configuraciones microrreplicadas recubiertas pueden incluir individualmente o en combinación, un número de distintos elementos en donde al menos alguno de los elementos distintos son discontinuos de otros elementos distintos, es decir, sin zonas terminales. Otra modalidad ilustrativa de la descripción puede ser encontrada en un método de fabricación de un artículo microrreplicado que incluye un substrato de trama opaca. La trama opaca se puede hacer pasar a través de un aparato de vaciado, y un primer líquido puede ser recubierto sobre una primera superficie de la trama opaca o del primer rodillo configurado. El primer líquido puede ser puesto en contacto con un primer rodillo configurado y puede ser curado para crear una primera configuración microrreplicada. Un segundo líquido puede ser recubierto sobre una segunda superficie de la trama opaca o del segundo rodillo configurado. Un segundo líquido puede ser puesto en contacto con un segundo rodillo configurado y puede ser curado para crear una segunda configuración microrreplicada. La primera y segunda configuraciones pueden ser registradas hasta dentro de 100 micrómetros. En algunos casos, al menos uno del primer y segundo líquidos puede incluir una solución de resina de acrilato fotoendurecible o una solución de polímero conductor fotoendurecible . Otra modalidad ilustrativa de la descripción puede ser encontrada en un método de fabricación de un artículo microrreplicado que incluye una trama opaca. El material que se puede curar es colocado sobre la trama o los rodillos configurados. La trama opaca es dirigida en contacto con un primer rodillo configurado que incluye un número de regiones opacas colocadas sobre un substrato transparente. El material que se puede curar sobre el primer lado de la trama es curado para formar una primera configuración microrreplicada. La trama opaca es dirigida en contacto con un segundo rodillo configurado que incluye un número de regiones opacas colocadas sobre un substrato transparente. El material que se puede curar sobre un segundo lado de la trama es curado para formar una segunda configuración microrreplicada. El primer y segundo lados de la trama son configurados mientras que la trama está en un movimiento continuo de tal modo que la primera y segunda configuraciones sean mantenidas en un registro continuo hasta dentro de 100 micrómetros, o en algunos casos hasta dentro de 5 micrómetros. En algunos casos, la introducción de un material que se puede curar sobre la trama incluye la colocación de un material que se puede curar sobre el primer lado de la trama o el primer rodillo configurado previo a que el primer lado de la trama haga contacto con el primer rodillo configurado, y colocar el material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama o el segundo rodillo configurado previo a que el segundo lado de la trama haga contacto con el segundo rodillo configurado. En algunos casos, al menos una porción del curado del material que se puede curar sobre el primer lado de la trama ocurre simultáneamente con al menos una porción del curado del material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama. En algunos casos, el curado del material que se puede curar sobre el primer lado de la trama incluye someter el material que se puede curar a radiación ultravioleta que pasa al menos a través del primer rodillo configurado. El curado del material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama puede incluir someter el material que se puede curar a radiación ultravioleta que pasa al menos parcialmente a través del segundo rodillo configurado. El resumen anterior de la presente descripción no está propuesto para describir cada modalidad descrita o cada implementación de la presente descripción. Las figuras, la descripción detallada y los ejemplos que siguen, ejemplifican más particularmente estas modalidades. De iniciones En el contexto de esta descripción, "registro" significa la colocación de las estructuras sobre una superficie de la trama en una relación definida con respecto a otras estructuras sobre el lado opuesto de la misma trama. En el contexto de esta descripción, "trama" significa una hoja de material que tiene una dimensión fija en una primera dirección y una longitud ya sea predeterminada o indeterminada en una segunda dirección que es ortogonal con respecto a la primera dirección. En el contexto de esta descripción, "registro continuo" significa que todas las veces durante la rotación del primer y segundo rodillos configurados, el grado de registro entre las estructuras sobre los rodillos es mejor que un límite especificado. En el contexto de esta descripción, "microrreplicado" o "microrreplicación" significa la producción de una superficie microestructurada por medio de un proceso en donde las características de la superficie estructurada retienen la fidelidad de una característica individual durante la fabricación, de producto a producto, que varía no más de aproximadamente 100 micrómetros. En el contexto de esta descripción, "energía para el curado" se refiere a la radiación electromagnética que tiene una longitud de onda o banda de longitudes de onda particulares, adecuadas para el curado de un material que se puede curar. La frase "energía para el curado" puede ser modificada por un término que identifica la longitud de onda o la banda de longitudes de onda. Por ejemplo, "energía ultravioleta para el curado" se refiere a la energía dentro de una banda de longitudes de onda que se considera que va a ser ultravioleta, que es adecuada para el curado de un material particular. La frase "material que se puede curar", cuando se utiliza en conjunción con la "energía para el curado", se refiere a un material que puede ser curado, polimerizado o reticulado cuando se exponga a la "energía para el curado" . En el contexto de esta descripción, "opaco" se refiere a un material que bloquea al menos una cantidad significativa de radiación electromagnética de una longitud de onda o banda de longitudes de onda particulares. Un material se puede considerar que va a ser opaco a la energía de una primera longitud de onda, pero no opaco a la energía de una segunda longitud de onda. Un material que es "opaco" a la energía de una longitud de onda particular puede bloquear al menos 95 por ciento de la energía de aquella longitud de onda particular que está incidiendo sobre el material. Un material "opaco" puede bloquear 98 por ciento o aún más del 99 por ciento de la energía de esta longitud de onda particular que está incidiendo sobre el material. Un material puede ser descrito como "opaco con respecto a la energía para el curado" , lo cual significa que el material bloquea al menos 95 por ciento de la energía para el curado (de una longitud de onda o de una banda de longitudes de onda particulares) que incide sobre el material. Un material descrito como "opaco a la energía ultravioleta" puede bloquear al menos 95 por ciento de la radiación ultravioleta que índice sobre el material. Un material tal como una trama o substrato flexible puede ser descrito como "opaco" , lo cual significa que la trama o substrato flexible bloquea al menos 95 por ciento de la energía electromagnética de una longitud de onda o banda de longitudes de onda particulares que incide sobre la trama o substrato flexible. Una trama o substrato flexible puede ser descrita como "opaco a la energía para el curado" , lo cual significa que la trama o substrato flexible bloquea al menos 95 por ciento de la energía para el curado (de una longitud de onda o banda de longitudes de onda particulares) que incide sobre la trama o substrato flexible. Una trama o substrato flexible descrito como "opaco a la energía ultravioleta" podría bloquear al menos 95 por ciento de la radiación ultravioleta que incide sobre la trama o substrato flexible.

Cuando se utilice dentro del contexto de esta descripción, "transparente" se refiere a un material que transmite o permite el paso, de al menos una cantidad significativa de radiación electromagnética de una longitud de onda o banda de longitudes de onda particulares . Un material se puede considerar que va a ser transparente a la energía de una primera longitud de onda pero no transparente a la energía de una segunda longitud de onda. Un material que es "transparente" a la energía de una longitud de onda particular puede transmitir o permitir el paso de al menos 10 por ciento de la energía de esta longitud de onda particular que está incidiendo sobre el material. Un material "transparente" puede transmitir o permitir el paso del 25 por ciento o aún más del 50 por ciento de la energía de esta longitud de onda particular que está incidiendo sobre el material. Un material puede ser descrito como "transparente a la energía para el curado" , lo cual significa que el material transmite o permite el paso de al menos 10 por ciento de la energía para el curado (de una longitud de onda o una banda de longitudes de onda particulares) que inciden sobre el material. Un material descrito como "transparente a la energía ultravioleta" podría transmitir o permitir el paso de al menos 10 por ciento de la radiación ultravioleta que incide sobre el material.

Breve descripción de las figuras La descripción puede ser entendida de manera más completa tomando en consideración la siguiente descripción detallada de varias modalidades de la descripción de manera relacionada con las figuras que se acompañan, en la cuales: la figura 1 es una ilustración esquemática de un aparato de vaciado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 2 es una ilustración esquemática de una porción del aparato de vaciado mostrado en la figura 1; la figura 3 es una ilustración esquemática de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 4, figura 5, figura 6, figura 7, figura 8, figura 9, figura 10, figura 11, figura 12, figura 13 demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación del rodillo configurado de la figura 3 de acuerdo con una modalidad de la descripción; las figuras 14A, 14B, 14C, 14D y 14E demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; las figuras 15A, 15B, 15C y 15D demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 16A, figura 16B, figura 16C, figura 16D demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 17A, figura 17B, figura 17C, demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 18A, figura 18B, figura 18C, demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 19A, figura 19B, figura 19C, y figura 19D demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la invención; la figura 20A, figura 20B, figura 20C, figura 20D y figura 20E demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 21A, figura 21B, figura 21C, figura 21D demuestran un método ilustrativo pero no limitativo de formación de un rodillo configurado de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 22 es una vista en perspectiva de un ensamble de microrreplicación de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 23 es una vista en perspectiva de una porción del ensamble de microrreplicación de la figura 22; la figuras 24 es una vista en perspectiva de una porción del ensamble de microrreplicación de la figura 22; la figura 25 es una ilustración esquemática de un arreglo de montaje de un rodillo de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 26 es una ilustración esquemática de un arreglo de montaje para un par de rodillos configurados de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 27 es una ilustración esquemática de un arreglo de motor y rodillo de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 28 es una ilustración esquemática de la estructura para controlar el registro entre los rodillos de acuerdo con una modalidad de la descripción; la figura 29 es una ilustración esquemática de un algoritmo de control para controlar el registro de acuerdo con una modalidad de la descripción; y la figura 30 es una vista en sección transversal diagramática de un artículo hecho de acuerdo con una modalidad de la descripción. Aunque la descripción es susceptible a varias modificaciones y formas alternativas, las características específicas de la misma han sido mostradas a manera de ejemplo en las figuras y serán descritas con detalle. Sin embargo, se entenderá que la intención no es limitar la descripción a las modalidades particulares descritas. Por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes, y alternativas que estén considerados dentro del espíritu y alcance de la presente invención. Descripción Detallada de la Invención En general, la presente descripción se refiere a la producción de estructuras microrreplicadas de dos lados que tienen una primera configuración microrreplicada sobre una primera superficie de una trama y una segunda configuración microrreplicada sobre una segunda superficie de la trama. El sistema incluye generalmente un primer ensamble de configuración y un segundo ensamble de configuración. Cada ensamble respectivo crea una configuración microrreplicada sobre ya sea una primera superficie o una segunda superficie de la trama. Una primera configuración puede ser creada sobre la primera superficie de la trama y una segunda configuración puede ser creada sobre la segunda superficie de la trama. En algunos casos, los aparatos y métodos descritos aquí conducen a una trama que tiene una estructura microrreplicada sobre cada superficie opuesta de la trama que puede ser fabricada por la formación continua de estructuras microrreplicadas sobre las superficies opuestas de la trama, mientras que se mantiene a las estructuras microrreplicadas generalmente dentro de 100 micrómetros entre sí. En algunos casos, las estructuras microrreplicadas pueden permanecer registradas dentro de 50 micrómetros. En algunos casos, las estructuras microrreplicada pueden permanecer registradas dentro de 20 micrómetros. En algunos casos, las estructuras microrreplicadas pueden permanecer registradas dentro de 10 micrómetros o aún dentro de 5 micrómetros . La siguiente descripción será leída con referencia a las figuras, en las cuales los elementos semejantes en las diferentes figuras están numerados de manera semejante. Las figuras, que no necesariamente están a escala, muestran modalidades seleccionadas y no están propuestas para limitar el alcance de la descripción. Aunque los ejemplos de construcción, dimensiones, y materiales son ilustrados para los diversos elementos, aquellos expertos en el arte reconocerán que muchos de los ejemplos provistos tienen alternativas adecuadas que pueden ser utilizadas. Ensamble de vaciado La figura 1 ilustra un aparato de vaciado ejemplar 10 para producir una trama de dos lados 12 que incluye estructuras microrreplicadas registradas sobre las superficies opuestas. En algunos casos, el aparato de vaciado 10 incluye primero y segundo medios de recubrimiento 16, 20, un rodillo tensor 14, y primero y segundo rodillos configurados 18, 24. En algunos casos, los primeros medios de recubrimiento 16 pueden ser una primera matriz de extrusión 16 mientras que los segundos medios de recubrimiento pueden ser una segunda matriz de extrusión 20. En la modalidad ilustrada, el primer y segundo líquidos que se pueden curar son colocados sobre la superficie de la trama previo a su paso a través del primer y segundo rodillos configurados, respectivamente. En otras modalidades, el primer líquido que se puede curar está colocado sobre el primer rodillo configurado y el segundo líquido que se puede curar está colocado sobre el segundo rodillo configurado, que es transferido entonces a la trama desde los rodillos configurados . La trama 12 puede ser presentada a la primera matriz de extrusión 16, que distribuye un primer recubrimiento 22 de la capa de líquido que se puede curar sobre la trama 12. El rodillo tensor 14 presiona al primer recubrimiento 22 hacia el primer rodillo configurado 18. En algunos casos, el rodillo tensor 14 puede ser un rodillo recubierto de caucho. Mientras que está sobre el primer rodillo configurado 18, el recubrimiento 22 es curado utilizando una fuente de energía 26 adaptada para proporcionar la energía para el curado adecuado. En algunos casos, la fuente de energía 26 puede ser adaptada para proporcionar la luz ultravioleta. El término "luz ultravioleta" se refiere a la luz que tiene una longitud de onda en un intervalo desde 200 hasta 500 nanómetros o desde 200 hasta 400 nanómetros. Una segunda capa de líquido 28 que se puede curar, es recubierta sobre el lado opuesto de la trama 12 utilizando una segunda matriz de extrusión lateral 20. La segunda capa 28 es presionada hacia el segundo rodillo de la herramienta configurada 24 y el proceso de curado se repite para la segunda capa de recubrimiento 28. El registro de las dos configuraciones de recubrimiento es logrado por el mantenimiento de los rodillos de la herramienta 18, 24 en la relación angular precisa entre sí, como será descrito aquí posteriormente. La figura 2 proporciona una vista más cercana en el primer y segundo rodillos configurados 44 y 46. El primer y segundo rodillos configurados 44, 46 se pueden considerar como modalidades particulares de los rodillos configurados 18, 24 como se describe con respecto a la figura 1. Otras configuraciones están contempladas, como será descrito con mayor detalle subsiguientemente. El primer rodillo configurado 44 tiene una primera configuración 42 para formar una superficie microrreplicada. El segundo rodillo configurado 46 tiene una segunda configuración microrreplicada 50. En la modalidad ilustrada, la primera y segunda configuraciones 42, 50 son la misma configuración. En otros casos, la primera y segunda configuraciones pueden ser diferentes . Cuando una trama 30 pasa sobre el primer rodillo configurado 44, un primer líquido que se puede curar (no mostrado) sobre una primera superficie 32 puede ser curado por la energía para el curado provista por una fuente de energía 34 cerca de una primera región 36 sobre el primer rodillo configurado 44. Una primera estructura configurada microrreplicada 54 está formada sobre el primer lado 43 de la trama 30 después que el líquido es curado. La primera estructura configurada 54 es un negativo de la configuración 42 sobre el primer rodillo configurado 44. Después que la primera estructura configurada 54 es formada, un segundo líquido que se puede curar 52 es distribuido sobre una segunda superficie 38 de la trama 30. Para asegurar que el segundo líquido 52 no sea curado prematuramente, el segundo líquido 52 es aislado de la primera fuente de energía 34, típicamente por la localización de la primera fuente de energía 34 de modo que la energía emitida por la primera fuente de energía 34 no caiga sobre el segundo líquido 52. Si se desea, las fuentes de energía para el curado pueden estar localizadas dentro de sus rodillos configurados respectivos. Como tal, la naturaleza opaca de la trama 30 puede ayudar a prevenir el curado indeseable. Después que la primera estructura configurada 54 es formada, la trama 30 continua a lo largo de su primer rodillo 44 hasta que se introduce a una región hueca 48 entre el primer y segundo rodillos configurados 44, 46. El segundo líquido 52 hace contacto entonces con la segunda configuración 50 sobre el segundo rodillo configurado 46 y es conformado en una segunda estructura microrreplicada, que entonces es curada por la energía para el curado emitida por una segunda fuente de energía 40. Cuando la trama 30 pasa hacia el hueco 48 entre el primer y segundo rodillos configurados 44, 46, la primera estructura configurada 54, la cual en este instante está substancialmente curada y unida a la trama 30, evita que la trama 30 se deslice mientras que la trama 30 empiece a moverse hacia el hueco 48 y alrededor del segundo rodillo configurado 46. Esto evita que la trama se estire y se deslice como una fuente de error de registro entre la primera y segunda estructuras configuradas formadas sobre la trama . Soportando la trama 30 sobre el primer rodillo configurado 44 mientras que el segundo líquido 52 llega a estar en contacto con el segundo rodillo configurado 46, el grado de registro entre la primera y segunda estructuras microrreplicadas 54, 56 formadas sobre los lados opuestos 32, 38 de la trama 30, llega a ser una función de control de la relación de la posición entre las superficies del primer y segundo rodillos configurados 44, 46. La vuelta con forma de S de la trama alrededor del primer y segundo rodillos configurados 44, 46 y entre el hueco 48 formado por los rodillos, minimiza los efectos de la tensión, los cambios del esfuerzo sobre la trama, la temperatura, el microdeslizamiento provocado por las características mecánicas de la aplicación de presión sobre una trama y el control de la posición lateral. La vuelta con forma de S puede mantener a la trama 30 en contacto con cada rodillo sobre un ángulo de la vuelta de 180 grados, aunque el ángulo de la vuelta puede ser mayor o menor dependiendo de los requerimientos particulares . Rodillo configurado En algunos casos, puede ser útil proporcionar configuraciones microrreplicadas sobre cualquier lado de una trama o substrato flexible que es opaco, particularmente, opaco a la energía para el curado. En otros casos, puede ser útil proporcionar configuraciones microrreplicadas sobre cualquier lado de una trama o substrato flexible que es transparente, particularmente, transparente a la energía para el curado. Cuando la trama o substrato es opaco a la energía para el curado necesaria para curar los materiales aplicados a la trama en la forma líquida, los materiales simplemente no pueden ser curados por el paso de la energía para el curado a través de la trama o substrato para que haga contacto con la resina líquida. En estos casos, puede ser útil utilizar un rodillo configurado que es transparente a la energía de curado particular o incluye porciones que son transparentes a la energía para el curado. En algunos casos, solo un rodillo configurado es transparente. La figura 3 es una ilustración parcial de un rodillo configurado ilustrativo pero no limitativo y no se debe considerar que esté a escala. En lugar de esto, la configuración ha sido exagerada por razones de claridad. El rodillo configurado, como se ilustró y como será descrito con mayor detalle, puede ser formado por un método de adición en el cual los materiales son depositados sobre la superficie de un cilindro transparente u otra forma adecuada. En algunas modalidades, se cree que el rodillo configurado puede ser formado utilizando varios métodos substractivos en los cuales el material es removido de un cilindro transparente o de otra forma adecuada . El rodillo configurado incluye un cilindro transparente 102 que puede ser formado de cualquier material adecuado. En algunos casos, el cilindro transparente 102 está formado de un material que es transparente a la energía para el curado, que curará el material que se puede curar que será aplicado al rodillo configurado. En algunos casos, como es ilustrado, el cilindro transparente 102 se puede hacer de un cristal, tal como de cuarzo. Como se ilustra, en particular, el rodillo configurado incluye un cilindro de cuarzo 102. El cilindro de cuarzo 102 puede ser de cualesquiera dimensiones adecuadas, aunque en algunos casos el cilindro de cuarzo 102 puede tener una longitud de 7.62 cm (3 pulgadas) y un radio de 7.62 cm (3 pulgadas) . El cilindro de cuarzo 102 puede ser un cilindro substancialmente sólido, o, como se ilustró, el cilindro de cuarzo 102 puede ser un cilindro hueco. En algunos casos, puede ser útil aplicar una capa de fijación delgada 104 a la superficie del cilindro de cuarzo 102. Esto puede ayudar a los materiales subsiguientes a la adherencia o unión al cuarzo. En algunos casos, la capa de fijación 104 es lo suficientemente delgada de modo que no cambien materialmente las propiedades ópticas del cilindro de cuarzo 102. Como mínimo, la capa de fijación 104 puede ser lo suficientemente delgada para que permanezca transparente a la energía para el curado. La capa de fijación 104 puede ser formada de cualquier material adecuado y utilizando cualquier técnica de aplicación adecuada. En algunos casos, la capa de fijación 104 incluye o consiste de titanio y es aplicada por medio de deposición catódica. Una vez que la capa de fijación 104 ha sido formada, se pueden agregar materiales subsiguientes al rodillo configurado. Aunque las etapas de procesamiento particulares son ilustradas en las figuras 4-13, y como será descrito con detalle con respecto al Ejemplo, una variedad de materiales opacos pueden ser aplicados a la capa de fijación 104. Los materiales opacos adecuados incluyen metales tales como el cromo, cobre o aluminio, y polímeros que se pueden curar tales como silicona y epoxi. Los materiales adecuados pueden ser aplicados y configurados utilizando cualquier técnica adecuada, tal como deposición catódica, grabado con un ácido, y semejantes. En la modalidad ilustrada, las características del rodillo configurado han sido formadas en dos etapas. En primer lugar, las capas 106 han sido depositadas sobre la capa de fijación 104 y configuradas subsiguientemente. Las capas 108 han sido formadas y configuradas sobre la parte superior de las capas 106. Las capas 106 y las capas 108 pueden ser formadas de diferentes materiales o las mismas pueden ser formadas del mismo material. En algunos casos, las capas 106 pueden ser formadas por la deposición catódica de una capa de cromo sobre la capa de fijación 104. En algunos casos, las capas 108 pueden ser formadas colocando una chapa de cromo sobre las capas 106. En la figura 3, las características opacas del rodillo configurado permanecen arriba de la superficie del cilindro de cuarzo 102. En algunas modalidades contempladas, tales como aquellas descritas con respecto a las figuras 14A-14E, 15A-15D, 16A-16D, 17A-17C, 18A-18C, 19A-19D, 20A-20E, 21A-21D, las características opacas están realmente más cercanas a una superficie externa del substrato, aunque las una superficie externa del substrato, mientras que las características transparentes realmente penetran el substrato. En cualquier caso, las características opacas se puede considerar que están alejadas de un centro radial del rodillo configurado que lo que lo están las características transparentes. En algunos casos, un rodillo configurado puede ser formado a partir de substratos transparentes ya sea mecanizables o no mecanizables . Las diversas técnicas de fabricación contempladas son descritas aquí en las figuras 14A-14E, 15A-15D, 16A-16D, 17A-17C, 18A-18C, 19A-19D, 20A-20E, 21A- 0 21D. Se debe señalar que en las figuras 14A-14E, 15A-15D, 16A-16D, 17A-17C, 18A-18C, 19A-19D, 20A-20E, 21A-21D, solo una parte muy pequeña de un substrato transparente es mostrada, para facilidad de ilustración. Aunque solo una característica transparente única es mostrada para cada técnica de fabricación potencial, se debe señalar que por supuesto un rodillo configurado incluirá un número de características. Además, se debe señalar que un rodillo configurado será cilindrico, mientras que para facilidad de ilustración y a causa de que solo una parte muy pequeña del rodillo es mostrada, las figuras 14A-14E, 15A-15D, 16A-16D, 17A-17C, 18A-18C, 19A-19D, 20A-20E, 21A-21D parecen rectangulares. Las figuras 14A-14E ilustran un método potencial de fabricación de las características opacas sobre un substrato transparente no mecanizable que incluye la adición de una capa mecanizable. En la figura 14A, se proporciona un substrato 200 transparente, no mecanizable. Los ejemplos de los substratos transparentes, no mecanizables, incluyen cristales tales como el cuarzo. Como se muestra en la figura 14B, una capa de fijación de titanio 202 puede ser aplicada al substrato 200 utilizando cualquier técnica adecuada tal como deposición catódica. La capa de siembra de cobre 204 puede ser depositada catódicamente sobre la capa de fijación de titanio 202 como se observa en la figura 14C. El cobre adicional puede ser enchapado sobre la capa de siembra de cobre 204 para formar la capa de cobre 206, como se observa en la figura 14D. La figura 14E muestra que la capa de cobre 206 podría ser mecanizada de cualquier manera adecuada para proporcionar una característica transparente 208 colocada dentro de la capa de cobre 206, la cual por supuesto es opaca. En algunos casos, la característica transparente 208 podría ser formada simplemente por un proceso de mecanizado tal como micromolienda, ablación con rayo láser, centrifugación con partículas de diamante o procesamiento por EDM. En algunos casos, el procesamiento adicional tal como un grabado por ataque químico breve puede ser útil en la exposición del substrato transparente 200 sin dañar el substrato transparente 200.

En algunos casos, otros materiales pueden ser utilizados para la capa mecanizable 206. Por ejemplo, la capa mecanizable 206 podría ser formada a partir de un epoxi o un material cerámico mecanizable que podría ser recubierto en un estado "crudo" y sinterizado después de la conformación. Las figuras 15A-15D ilustran otro método potencial de formación de las características opacas sobre un substrato transparente no mecanizable 200 que incluye la adición de una capa mecanizable. En la figura 15B, una capa de epoxi transparente 210 puede ser agregada al substrato transparente 200 para ayudar a proteger el substrato transparente durante la mecanización subsiguiente. Como se observa en la figura 15C, una capa de epoxi opaca 212 ha sido agregada sobre la parte superior de la capa de epoxi transparente 210. En la figura 15D, la capa de epoxi opaca 212 ha sido mecanizada utilizando cualquier técnica adecuada para formar la característica transparente 214. Las figuras 16A-16D ilustran otro método potencial de formación de las características opacas sobre un substrato transparente no mecanizable 200 que incluye la adición de una capa mecanizable. El substrato transparente 200 es mostrado en la figura 16C. En la figura 16B, una capa de epoxi 210 transparente, relativamente más gruesa, ha sido agregada arriba del substrato transparente 200. Una capa de epoxi opaca 212 relativamente más delgada ha sido agregada sobre la capa de epoxi transparente 210 como se muestra en la figura 16C. En la figura 16D, la capa de epoxi opaca 212 y la capa de epoxi transparente 210 han sido mecanizadas utilizando cualquier técnica adecuada para formar la característica transparente 216. Como una alternativa, puede ser factible mecanizar la característica transparente 216 en una capa de epoxi transparente, luego recubrir las partes superiores de la capa de epoxi transparente con una capa de epoxi opaco. Las figuras 17A-17C ilustran un método potencial de formación de las características opacas sobre un substrato transparente mecanizable. La figura 17A muestra un substrato transparente mecanizable 220 que puede ser formado de un polímero transparente mecanizable. En algunos casos, el substrato 220 puede ser formado de PMMA (polimetacrilato de metilo) . En la figura 17B, un recubrimiento opaco 222 tal como aluminio o cobre depositado catódicamente ha sido agregado sobre el substrato transparente 220. Alternativamente, está contemplado que el recubrimiento opaco 222 también podría ser formado de un epoxi opaco o aún de un epoxi relleno opaco. Como se muestra en la figura 17C, una característica transparente 224 puede ser formada utilizando cualquier técnica de mecanización adecuada. Las figuras 18A-18C ilustran otro método potencial de formación de las características opacas sobre el substrato transparente mecanizable 220. En la figura 18B, el substrato transparente 220 ha sido mecanizado utilizando cualquier técnica adecuada para formar la característica transparente 226. Subsiguientemente, como se muestra en la figura 18C, las porciones del substrato transparente 220 más allá de la característica transparente 226 pueden ser recubiertas con un recubrimiento opaco 228. Las figuras 19A-19D ilustran un método potencial de uso de un molde maestro creado por separado para replicar las características realzadas sobre un substrato transparente. Las características realzadas pueden ser recubiertas entonces para que sean opacas. En la figura 19A, un molde maestro 230 puede ser cortado de cualquier material adecuado utilizando las técnicas de mecanización de precisión estándares. El molde maestro 230 se puede observar que incluye la protuberancia 232, la cual por último formará una característica transparente. Como se observa en la figura 19B, el molde maestro 230 puede ser llenado con un material de epoxi opaco 234 y luego es aplicado a la superficie de un substrato deseado 236 tal como de cuarzo o de PMMA como se observa en la figura 19C. El epoxi se puede dejar que se cure, y luego el molde maestro 230 puede ser removido, como se muestra en la figura 19C, dejando el substrato 236 que tiene una característica transparente 238 como una capa opaca 234 sobre cualquier lado de la característica transparente 238.

Las figuras 20A-20E ilustran otro método potencial de uso de un molde maestro creado separadamente para replicar las características realzadas sobre un substrato transparente. Las características realzadas pueden ser recubiertas entonces para que sean opacas. En la figura 20A, un molde maestro 240 puede ser cortado de cualquier material adecuado utilizando técnicas de mecanización de precisión estándares. El molde maestro 240 se puede observar que incluye la protuberancia 242, la cual por último formará una característica transparente. Como se observa en la figura 20B, el molde maestro 240 puede ser llenado con un material de epoxi transparente 244 y luego es aplicado a la superficie de un substrato deseado 246 tal como de cuarzo o de PMMA como se observa en la figura 20C. El epoxi se puede dejar que se cure, y luego el molde maestro 240 puede ser removido, como se observa en la figura 20D, dejando el substrato 246 que tiene una característica transparente 248. Como se observa en la figura 20E, una capa de epoxi opaca 250 puede ser aplicada a la capa de epoxi transparente 244 sobre cualquier lado de la característica transparente 248. Las figuras 21A-21D ilustran otro método potencial de uso de un molde maestro creado por separado para replicar las características realzadas sobre un substrato transparente. Las características realzadas pueden ser recubiertas entonces para que sean opacas. En la figura 21A, un molde maestro 252 puede ser cortado de cualquier material adecuado localizando las técnicas de mecanización de precisión estándares. El molde maestro 252 se puede observar que incluye la protuberancia 254, que por último formará una característica transparente. Como se observa en la figura 21B, el molde maestro 252 ha sido impreso directamente en un substrato transparente mecanizable 256. En la figura 21C, el molde maestro 252 ha sido removido, dejando el substrato transparente 256 que incluye la característica transparente 258. Como se muestra en la figura 21D, el substrato transparente 256 puede ser recubierto con una capa de epoxi opaca 258 sobre cualquier lado de la característica transparente 258. Aparato de vaciado Con referencia ahora a las figuras 22-23, una modalidad ejemplar del sistema 110 que incluye un aparato de vaciado de rodillo a rodillo 120 es ilustrado. En el aparato de vaciado mostrado 120, una trama 122 es provista al aparato de vaciado 120 desde un carrete de desenrollado principal (no mostrado) . La naturaleza exacta de la trama 122 puede variar ampliamente, dependiendo del producto que es producido. Sin embargo, el aparato de vaciado 120 es capaz de manejar una trama 122 que es tanto flexible como transparente y/u opaca, como se describió previamente. La trama 122 es dirigida alrededor de varios rodillos 126 hacia el aparato de vaciado 120. El control exacto de la tensión de la trama 122 es benéfico para lograr resultados óptimos, de modo que la trama 122 pueda ser dirigida sobre un dispositivo detector de la tensión (no ilustrado) . Si una trama de revestimiento opcional es utilizada para proteger la trama 122, la trama de revestimiento (no ilustrada) puede ser separada en el carrete de desenrollado y dirigida sobre un carrete de enrollado de la trama de revestimiento (no mostrado) . La trama 122 puede ser dirigida por medio de un rodillo de desplazamiento en vacío hasta un rodillo loco para el control preciso de la tensión. Los rodillos de desplazamiento en vacío pueden dirigir la trama 122 hasta una posición entre el rodillo tensor 154 y el primer cabezal de recubrimiento 156. Se puede emplear una variedad de métodos de recubrimiento. En algunas modalidades, como es ilustrado, el primer cabezal de recubrimiento 156 es un cabezal de recubrimiento de una matriz. La trama 122 luego pasa entre el rodillo tensor 154 y el primer rodillo configurado 160. El primer rodillo configurado 160 tiene una superficie configurada 162, y cuando la trama 122 pasa entre el rodillo tensor 154 y el primer rodillo configurado 160, el material distribuido sobre la trama 122 por el primer cabezal de recubrimiento 156 es conformado en un negativo de la superficie configurada 162. Mientras que la trama 122 está en contacto con el primer rodillo configurado 160, el material es distribuido desde el segundo cabezal de recubrimiento 164 sobre la otra superficie de la trama 122. En paralelo con la descripción anterior con respecto al primer cabezal de recubrimiento 156, el segundo cabezal de recubrimiento 164 también es un arreglo de recubrimiento de una matriz que incluye un segundo extrusor (no mostrado) y una segunda matriz de recubrimiento (no mostrada) . En algunas modalidades, el material distribuido por el primer cabezal de recubrimiento 156 es una composición que incluye un precursor del polímero y está propuesto para que sea curado hasta el polímero sólido con la aplicación de la energía para el curado tal como la radiación ultravioleta. El material que ha sido distribuido sobre la trama 122 por el segundo cabezal de recubrimiento 164 es llevado entonces en contacto con el segundo rodillo configurado 174 con una segunda superficie configurada 176. En paralelo con la descripción anterior, en algunas modalidades, el material distribuido por el segundo cabezal de recubrimiento 164 es una composición que incluye un precursor polimérico y está propuesta para que sea curada hasta el polímero sólido con la aplicación de la energía para el curado tal como la radiación ultravioleta.

En este instante, la trama 122 ya ha tenido una configuración aplicada a ambos lados. Un rodillo de desprendimiento 182 puede estar presente para ayudar a la remoción de la trama 122 desde un segundo rodillo configurado 174. En algunos casos, la tensión de la trama dentro y fuera del aparato de vaciado es casi constante. La trama 122 que tiene una configuración microrreplicada de dos lados, es dirigida entonces hasta un carrete de enrollado (no mostrado) por medio de varios rodillos de desplazamiento en vacío. Si una película intercalada se desea que proteja la trama 122, la misma puede ser provista desde un carrete de enrollado secundario (no mostrado) y la trama y la película intercalada son enrolladas conjuntamente sobre el carrete de enrollado a una tensión apropiada. Con referencia a las figuras 22-24, el primer y segundo rodillos configurados son acoplados al primer y segundo ensambles del motor 210, 220, respectivamente. El soporte para los ensambles 210, 220 del motor, es efectuado por el montaje de los ensambles a una estructura 230, ya sea directa o indirectamente. Los ensambles 210, 220 del motor son acoplados a la estructura utilizando arreglos de montaje de precisión. En la modalidad ilustrada, por ejemplo, el primer ensamble del motor 210 está montado de manera fija a la estructura 230. El segundo ensamble 220 del motor, el cual está colocado en su posición cuando la trama 122 es arrastrada a través del aparato de vaciado 120, puede ser necesario que sea colocada repetidamente y por lo tanto puede ser movible, tanto en la dirección de la máquina como la dirección transversal de la máquina. El arreglo del motor movible 220 puede ser acoplado a las correderas lineales 222 para ayudar en la colocación exacta repetida, por ejemplo, cuando se cambia entre las configuraciones sobre los rodillos. El segundo arreglo 220 del motor también incluye un segundo arreglo de montaje 225 sobre el lado posterior de la estructura 230 para la colocación del segundo rodillo configurado 174 de manera colateral con relación al primer rodillo configurado 160. En algunos casos, el segundo arreglo de montaje 225 incluye las correderas lineales 223 que permiten la colocación exacta en las direcciones transversales de la máquina. Con referencia a la figura 25, allí se ilustra un arreglo de montaje del motor. Un motor 633 para impulsar una herramienta o un rodillo configurado 662 está montado a la estructura 650 de la máquina y conectado a través de un acoplamiento 640 a un eje giratorio 601 del rodillo configurado 662. El motor 633 está acoplado a un codificador primario 630. Un codificador secundario 651 está acoplado a la herramienta para proporcionar el control del registro angular preciso del rodillo configurado 662. Los codificadores primario 630 y secundario 651 cooperan para proporcionar el control del rodillo configurado 662 para mantenerlo en registro con un segundo rodillo configurado como será descrito de manera adicional aquí posteriormente. La reducción o eliminación de la resonancia del eje es importante porque ésta es una fuente de error de registro que permite el control de la posición de la configuración dentro de los límites especificados. Utilizando un acoplamiento 640 entre el motor 633 y el eje 650 que es más grande que las especificaciones de los programas de diseño generales también se reducirá la resonancia del eje provocada por los acoplamientos más flexibles. Los ensambles de soporte 660 están localizados en varias localizaciones para proporcionar el soporte giratorio para el arreglo del motor. En la modalidad ejemplar mostrada, el diámetro del rodillo 662 de la herramienta puede ser más pequeño que el diámetro de su motor 633. Para acomodar este arreglo, los rodillos de la herramienta pueden ser instalados por pares, arreglados en imágenes al espejo. En la figura 26, dos ensambles 610, 710 del rodillo de la herramienta son instalados como imágenes al espejo para que sean capaces de llevar los dos rodillos 662, 762 de la herramienta conjuntamente. También con referencia a la figura 22, el primer arreglo del motor es fijado típicamente a la estructura y el segundo arreglo del motor está colocado utilizando correderas lineales de calidad óptica, movibles. El ensamble 710 del rodillo de la herramienta es muy semejante al ensamble 610 del rodillo de la herramienta, e incluye un motor 733 para impulsar una herramienta o rodillo configurado 762 que está montado en la estructura 750 de la máquina y conectado por medio de un acoplamiento 740 a un eje giratorio 701 del rodillo configurado 762. El motor 733 es acoplado a un codificador primario 730. Un codificador secundario 751 está acoplado a la herramienta para proporcionar el control de registro angular preciso del rodillo configurado 762. Los codificadores primarios 730 y los codificadores secundarios 751 cooperan para proporcionar el control del rodillo configurado 762 para mantenerlo en registro con un segundo rodillo configurado, como será descrito aquí posteriormente de manera adicional. La reducción o eliminación de la resonancia del eje es importante porque ésta es una fuente de error de registro que permite el control de la posición de la configuración dentro de los límites especificados. Utilizando un acoplamiento 740 entre el motor 733 y el eje 750 que es más grande que las especificaciones de los programas de diseño generales también se reducirá la resonancia del eje provocada por los acoplamientos más flexibles. Los ensambles de soporte 760 están localizados en varias localizaciones para proporcionar el soporte giratorio para el arreglo del motor.

A causa de que los tamaños característicos sobre las estructuras microrreplicadas sobre ambas superficies de una trama es deseable que estén dentro de un registro fino entre sí, los rodillos configurados deben ser controlados con un alto grado de precisión. El registro de la trama transversal dentro de los límites descritos aquí, puede ser efectuado por la aplicación de las técnicas utilizadas en el control del registro en la dirección de la máquina, como se describirá aquí posteriormente. Por ejemplo, para lograr una colocación característica de extremo a extremo de 10 micrómetros sobre un rodillo configurado de circunferencia de 25.4 cm (10 pulgadas) , cada rodillo debe ser mantenido dentro de una exactitud giratoria del + 32 arcos-segundos por revolución. El control de registro llega a ser más difícil cuando la velocidad a la que se desplaza la trama a través del sistema es incrementada. Los solicitantes han construido y demostrado un sistema que tiene rodillos configurados circulares de 25.4 cm (10 pulgadas) que pueden crear una trama que tiene características configuradas sobre las superficies opuestas de la trama que son registradas hasta dentro de 2.5 micrómetros. Durante la lectura de esta descripción y aplicación de los principios enseñados aquí, una persona con experiencia ordinaria en el arte apreciará como efectuar el grado de registro para otras superficies microrreplicadas. Con referencia a la figura 27, allí se ilustra una figura esquemática de un arreglo 800 del motor. El arreglo 800 del motor incluye un motor 810 que incluye un codificador primario 830 y un eje motor 820. El eje motor 820 está acoplado a un eje de impulso 840 del rodillo configurado 860 a través de un acoplamiento 825. Un codificador secundario, o de carga, 850 está acoplado al eje de impulso 840. Utilizando dos codificadores en el arreglo del motor descrito, se permite que la posición del rodillo configurado sea medida de manera más exacta por la localización del dispositivo de medición (codificado) 850 cerca del rodillo configurado 860, reduciendo o eliminando así los efectos de las alteraciones del par de torsión cuando el arreglo 800 del motor está operando. Control del aparato Con referencia a la figura 28, una representación esquemática del arreglo del motor de la figura 27, es ilustrada como está fijada a los componentes de control. En el aparato ejemplar mostrado en las figuras 1-3, un montaje semejante podría controlar cada arreglo 210 y 220 del motor. En consecuencia, el arreglo 900 del motor incluye un motor 910 que incluye un codificador primario 930 y un eje motor 920. El eje motor 920 está acoplado a un eje de impulso 940 del rodillo configurado 960 a través de un acoplamiento 930.

Un codificador secundario, o de carga, 950 está acoplado al eje de impulso 940. El arreglo 900 del motor comunica con un arreglo de control 965 para permitir el control preciso del rodillo configurado 960. El arreglo de control 965 incluye un módulo de impulso 966 y un módulo 975 del programa. El módulo 975 del programa comunica con el módulo de impulso 966 por medio de una línea 977, por ejemplo, una red de fibra SERCOS . El módulo 975 del programa es utilizado para introducir los parámetros, tales como los puntos de ajuste, al módulo de impulso 966. El módulo de impulso 966 recibe la señal de entrada de 480 volts, del suministro de energía 915 de 3 fases, la rectifica hasta CD, y la distribuye por medio de una conexión de la línea de energía 973 para controlar el motor 910. El codificador 912 del motor alimenta una señal de la posición al módulo de control 966 por medio de la línea 972. El codificador secundario 950 sobre el rodillo configurado 960 también alimenta una señal de la posición a un módulo de impulso 966 por medio de la línea 971. El módulo de impulso 966 utiliza las señales del codificador para colocar de manera precisa el rodillo configurado 960. El diseño de control para lograr el grado de registro es descrito con detalle posteriormente. En las modalidades ilustrativas mostradas, cada rodillo configurado es controlado por un arreglo de control destinado. Los arreglos de control destinados cooperan para controlar el registro entre el primer y segundo rodillos configurados. Cada módulo de impulso comunica con y controla su ensamble del motor respectivo. El arreglo de control en el sistema construido y demostrado por los solicitantes incluye lo siguiente. Para impulsar o accionar cada uno de los rodillos configurados, un motor de corona dentada de par de torsión bajo con una realimentación del codificador senoidal de alta resolución (512 ciclos senoides x 4096 interpolaciones de impulso >> 2 millones de partes por revolución) fue utilizado, modelo MHD090B- 035 -NG0 -UN , disponible de Bosch-Rexroth (Indramat) . También el sistema incluyó motores sincrónicos, modelo MHD090B-035 -?G0-UN, disponible de Bosch-Rexroth (Indramat) , pero otros tipos, tales como los motores de inducción, también podrían ser utilizados. Cada motor fue acoplado directamente (sin una reducción mecánica o por caja de engranes) a través de un acoplamiento de fuelle extremadamente rígido, modelo BK5-300, disponible de R/W Corporation. Se podrían utilizar diseños de acoplamiento alternativos, pero el estilo de los fuelles generalmente combina la rigidez mientras que se proporciona una exactitud giratoria elevada. Cada acoplamiento fue diseñado para que un acoplamiento substancialmente más grande fuera seleccionado, de modo que las especificaciones típicas de los fabricantes pudieran ser recomendadas . Adicionalmente, los anillos metálicos de huelgo cero o los bujes de fijación de estilo compresivo entre el acoplamiento y los ejes son preferidos. Cada eje del rodillo fue fijado a un codificador por medio de un codificador lateral para la carga, de eje hueco, modelo RON255C, disponible de Heidenhain Corp., Schaumburg, IL. La selección del codificador debe tener la exactitud y resolución más grandes posibles, típicamente una seguridad mayor que 32 arcos- segundos . El diseño del solicitante, de 18000 ciclos senoides por revolución fue empleado, el cual en conjunción con la interpolación para el impulso de resolución de 4096 bits, condujo a un exceso de 50 millones de partes por revolución de la resolución, dando una resolución substancialmente más elevada que la exactitud. El codificador lateral de carga tiene una exactitud de +/- 2 arcos- segundos ; la desviación máxima en las unidades suministradas fue menor que +/- 1 arco-segundo. En algunos casos, cada eje puede ser diseñado para que sea de un diámetro tan grande como sea posible y tan corto como sea posible para maximizar la rigidez, conduciendo a una frecuencia resonante que es la más alta posible. La alineación con precisión de todos los componentes giratorios es deseable para asegurar un error de registro mínimo debido a esta fuente de error de registro.

Con referencia a la figura 29, los comandos de referencia de la posición idénticos, fueron presentados para cada eje simultáneamente a través de una red de fibra SERCOS a una velocidad de actualización de 2 ms . Cada eje interpola la referencia de la posición con una ranura cúbica, a la velocidad de actualización del bucle de la posición de intervalos de 250 microsegundos. El método de la interpolación no es crítico, porque la velocidad constante conduce a tiempos constantes simples para la ruta del intervalo de tiempo. La resolución es crítica para eliminar cualesquiera errores de redondeo o de representación numérica. El bloqueo del eje también es resuelto. En algunos casos, es importante que cada ciclo de control del eje sea sincronizado a la velocidad de ejecución del eje actual (intervalos de 62 microsegundos) . La ruta superior 1151 es alimentada en la sección de control hacia delante. La estrategia de control incluye un bucle de la posición 1110, un bucle de la velocidad 1120, y un bucle de la corriente 1130. La referencia de la posición llll es diferenciada, una vez para generar los términos hacia delante de la velocidad de alimentación 1152 y una segunda vez para generar el término hacia delante 1155 de la aceleración de la alimentación. La ruta hacia delante 1151 de la alimentación ayuda al funcionamiento durante los cambios de la velocidad lineal y la corrección dinámica.

El comando de la posición llll es restado de la posición actual 1114, generando una señal de error 1116. El error 1116 es aplicado a un controlador proporcional 1115, que genera la referencia 1117 del comando de la velocidad. La realimentación de la velocidad 1167 es restada del comando 1117 para generar la señal de error de la velocidad 1123, que es aplicada entonces a un controlador de PID. La realimentación de la velocidad 1167 es generada por la diferenciación de la señal de la posición 1126 del codificador del motor. Debido a la diferenciación y a los límites de la resolución numérica, un filtro de Butterworth 1124 de paso bajo, es aplicado para remover los componentes del ruido de frecuencia elevada de la señal de error 1123. Un filtro de banda de detención estrecha (muesca) 1129 es aplicado al centro del motor-frecuencia resonante del rodillo. Esto permite que las ganancias substancialmente más elevadas sean aplicadas al controlador de la velocidad 1120. La resolución incrementada del codificador del motor también podría mejorar el funcionamiento. La localización exacta de los filtros en el diagrama de control no es crítica; las rutas ya sea hacia delante o hacia atrás son aceptables, aunque los parámetros de sintonización son dependientes de la localización. Un controlador de PID también podría ser utilizado en el bucle de la posición, pero el retardo de fase adicional del integrador hace a la estabilización más difícil. El bucle de la corriente es un controlador de Pl tradicional; las ganancias son establecidas por los parámetros del motor. El bucle de la corriente de banda ancha más elevado posiblemente permitirá un funcionamiento óptimo. También, es deseable una fluctuación mínima del par de torsión. La minimización de las alteraciones externas es importante para obtener un registro máximo. Esto incluye la construcción del motor y la conmutación del bucle actual como se describió previamente, pero la minimización de las alteraciones mecánicas también es importante. Los ejemplos incluyen el control de la tensión extremadamente suave en la introducción y salida de la extensión de la trama, el soporte uniforme y el arrastre de manera sellante, minimizando los ajustes de la tensión desde el desprendimiento del rodillo, del rodillo tensor de caucho, uniforme. En el diseño actual un tercer eje engranado a los rodillos de la herramienta es provisto como un rodillo de jalado para ayudar a la remoción de la estructura curada de la herramienta. Material de la trama El material de la trama puede ser cualquier material adecuado sobre el cual una estructura configurada microrreplicada puede ser creada. Un número de diferentes materiales puede ser utilizado, dependiendo del uso final de la estructura configurada microrreplicada. Si, por ejemplo, la estructura configurada microrreplicada formará un tablero de circuito flexible, el material de la trama puede ser una película polimérica metalizada tal como KAPTON metalizado. Material de recubrimiento El líquido a partir del cual son creadas las estructuras microrreplicadas puede ser un material fotoendurecible, que se puede curar, tales como los acrilatos que se pueden endurecer por luz UV. Una persona con experiencia ordinaria en el arte apreciará que otros materiales de recubrimiento pueden ser utilizados, por ejemplo, el material polimerizable y la selección de un material dependerá de las características particulares deseadas para las estructuras microrreplicadas. Por ejemplo, si se está haciendo un tablero de circuito flexible, el material de recubrimiento puede incluir un polímero conductor o aislante. En algunas modalidades, el material de recubrimiento incluye un material de enmascaramiento electroenchapado y/o polímeros aislantes o no conductores. Los ejemplos de los medios de recubrimiento que son útiles para suministrar y controlar el líquido a la trama o el rodillo configurado son, por ejemplo, el recubrimiento por medio de cuchillas o una matriz, acoplado con cualquier bomba tal como una bomba de jeringa o peristáltica. Una persona con experiencia ordinaria en el arte apreciará que se pueden utilizar otros medios de recubrimiento, y la selección de un medio particular dependerá de las características particulares del líquido que va a ser suministrado a la trama o al rodillo configurado. Los ejemplos de las fuentes de energía para el curado son la radiación infrarroja, radiación ultravioleta, radiación de la luz visible o microondas. Una persona con experiencia ordinaria en el arte apreciará que se pueden utilizar otras fuentes de curado, y la selección de una combinación de una fuente de curado/material de la trama, particular dependerá del artículo particular (que tiene las estructuras microrreplicadas en registros) , que va a ser creado. Articulo microrreplicado La figura 30 ilustra esquemáticamente un artículo microrreplicado 1200 recubierto, contemplado, formado de acuerdo con los métodos y la utilización del aparato descrito aquí. El artículo 1200 incluye una trama opaca flexible 1202 y un número de elementos esquemáticos colocados sobre cualquier lado de la trama opaca 1202. El elemento 1204 está colocado opuesto al elemento 1206. De manera semejante, el elemento 1208, el elemento 1212 y el elemento 1216 están colocados opuestos al elemento 1210, el elemento 1214 y el elemento 1218, respectivamente. Se debe señalar que estos elementos se pueden considerar que representan genéricamente un número de diferentes elementos potenciales. Estos elementos pueden ser circuitos, por ejemplo. En algunas modalidades, la configuración microrreplicada incluye una mascarilla de electroenchapado que puede pasar a través de una etapa de enchapado del circuito, adicional. En algunas modalidades, tales como aquellas ilustradas, pueden existir pocas zonas terminales o ninguna zona terminal entre los elementos adyacentes. Por ejemplo, puede existir poco o nada de material recubierto que permanece sobre la trama opaca 1202 entre el elemento 1204 y el elemento 1208. Esto puede tener ventajas si, por ejemplo, el material recubierto es un material eléctricamente conductor o una mascarilla de electroenchapado. En algunas modalidades, una etapa de lavado adicional puede remover el material no curado de la configuración microrreplicada para producir características microrreplicadas que no tienen áreas de zonas terminales y separadas entre sí. En otros casos, el artículo 1202 puede incluir zonas terminales, es decir, el material recubierto restante sobre la trama opaca 1202 entre los elementos adyacentes . Ejemplo Las figuras 4-13 ilustran un proceso aditivo para formar un rodillo configurado muy semejante al rodillo configurado de la figura 3. Los tubos de cuarzo de 7.62 cm (3 pulgadas) de longitud y de 7.62 cm (3 pulgadas) de radio fueron limpiados con agua, acetona y metiletilcetona (MEK) , y entonces fueron colocadas bajo una lámpara de UV durante 15 minutos . Los tubos de cuarzo fueron montados entonces sobre un banco giratorio en una cámara de deposición catódica a alto vacío, y la presión dentro de la cámara fue reducida lentamente a 1 x 10"6 Torr durante un período de una hora. La tira de acero enchapada con cromo montada previamente dentro de la cámara fue conectada eléctricamente a una soldadora de arco eléctrico. La soldadora de arco eléctrico hizo pasar una corriente a través de la tira metálica y la tira metálica fue calentada entonces hasta el rojo vivo. Los tubos de cuarzo giratorios fueron bañados por la radiación de IR resultante durante 10 minutos. Una vez que los tubos de cuarzo fueron limpiados, un cilindro de cuarzo 102 como se observa en la figura 4 fue depositado catódicamente con una capa delgada 104 de cromo, la cual actúa como una capa de adhesión entre el cuarzo y la capa de níquel que sigue. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 5, una capa de metalización de níquel 110 fue depositada catódicamente sobre la capa de fijación de cromo 104. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 6, una capa de cobre protectora 112 fue aplicada sobre la capa de metalización de níquel 110. La capa de cobre 112 fue una capa protectora que estuvo propuesta para proteger la capa de níquel 110 de la contaminación y oxidación durante las etapas de procesos subsiguientes. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 7, una capa fotosensible 114 (SC Resists, Arch Semiconductor Photopolymers Company) ha sido agregada sobre la parte superior de la capa de cobre 112. La altura de la capa fotosensible 114 se ajusta finalmente a la altura de las características que son formadas sobre el cilindro de cuarzo 102. En el ejemplo, la capa fotosensible 114 fue formada para que sea de 50 micrómetros de espesor, y fue horneada en condiciones suaves a 115 grados Celsius durante 30 segundos previo a la exposición. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 8, la capa fotosensible 114 fue configurada por luz brillante en la configuración deseada sobre la capa fotosensible 114. En consecuencia, la capa fotosensible 114 ahora tiene las porciones 116 que permanecerán, y las porciones 118 que serán removidas después del revelado. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 9, la capa fotosensible fue revelada. Después de asentamiento durante al menos 30 minutos, la capa fotosensible fue sometida a horneo post-exposición a 115 grados Celsius durante 1 minuto. La capa fotosensible fue revelada entonces por exposición a una solución de revelado durante 30 a 60 segundos. En consecuencia, las porciones sensibles 116 permanecen sobre la capa de cobre 112 mientras que las porciones sensibles 118 han sido removidas. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 10, las porciones expuestas de la capa de cobre 112 fueron eliminadas en el proceso de grabado con un ácido. El persulfato de sodio fue utilizado para remover el cobre expuesto a causa de que el persulfato de sodio reacciona rápidamente con el cobre pero lentamente con el cromo que está abajo del cobre, porque es deseable mantener la capa de cromo tan gruesa como sea posible. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 11, las secciones de cromo 120 fueron enchapadas sobre la capa de cromo 110 expuesta recientemente, entre las regiones sensibles 116. Las secciones de cromo 120 fueron enchapadas utilizando densidades de corriente baja del orden de 1 mA/17 mm2. Cuando la densidad de la corriente se incrementa, aún a niveles tan bajos como 20 mA/17 mm2, cualquier tensión interna fue elevada, provocando que el cromo se desprenda, o que ocurra una corrosión severa. La geometría de las secciones de cromo 120 fueron determinadas por las regiones sensibles 116. A continuación, y como se muestra esquemáticamente en la figura 12, la capa fotosensible curada restante, en las regiones sensibles 116, fue removida utilizando una solución básica. Finalmente, y como se muestra esquemáticamente en la figura 13, la capa de cobre restante 112 fue removida utilizando un baño de persulfato de sodio como se describió anteriormente. El rodillo configurado resultante tiene regiones opacas correspondientes al níquel 110 y a las secciones de cromo 120, y regiones transparentes correspondientes a en donde la capa de fijación 104 no está cubierta por el material opaco. La descripción no se debe considerar que está limitada a los ejemplos particulares descritos particularmente, sino que en lugar de esto se debe entender que cubre todos los aspectos de la descripción como se describe en las reivindicaciones anexas. Varias modificaciones, procesos equivalentes, así como estructuras numerosas a las cuales la descripción puede ser aplicable, serán fácilmente evidentes para aquellos con experiencia en el arte durante la revisión de la presente especificación. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (23)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un artículo microrreplicado, caracterizado porque comprende : un substrato opaco flexible que tiene una primera superficie y una segunda superficie; una primera configuración microrreplicada recubierta sobre la primera superficie; y una segunda configuración microrreplicada recubierta sobre la segunda superficie, en donde la primera y segunda configuraciones son registradas hasta dentro de 100 micrómetros .
2. 2. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda configuraciones están registradas hasta dentro de 10 micrómetros.
3. 3. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda configuraciones son registradas hasta dentro de 5 micrómetros.
4. 4. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el substrato opaco flexible es opaco a la luz ultravioleta.
5. 5. El artículo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el substrato opaco flexible bloquea al menos 98 por ciento de la luz ultravioleta que está incidiendo sobre el substrato opaco flexible.
6. 6. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el substrato opaco flexible comprende un polímero adecuado para la formación de un tablero de circuito flexible.
7. 7. El artículo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el substrato opaco flexible comprende un polímero metalizado.
8. 8. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la primera configuración microrreplicada recubierta comprende un polímero fotoendurecible .
9. 9. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la segunda configuración microrreplicada recubierta comprende un polímero fotoendurecible .
10. 10. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la primera configuración microrreplicada recubierta comprende una pluralidad de distintos elementos, y al menos alguno de los distintos elementos son discontinuos de otros elementos distintos.
11. 11. El artículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la segunda configuración microrreplicada recubierta comprende una pluralidad de distintos elementos, y al menos alguno de los distintos elementos son discontinuos de otros elementos distintos .
12. 12. Un método de fabricación de un artículo microrreplicado que incluye una trama opaca que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, caracterizado porque comprende: hacer pasar una trama opaca que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta a través de un aparato de vaciado que tiene un primer rodillo configurado y un segundo rodillo configurado; poner en contacto un primer líquido con el primer rodillo configurado y la primera superficie; curar el primer líquido para crear una primera microrreplicación configurada; poner en contacto un segundo líquido con el segundo rodillo configurado y la segunda superficie mientras que la primera configuración microrreplicada está en contacto con el primer rodillo configurado; y curar el segundo líquido para curar una segunda configuración microrreplicada, en donde la primera y segunda configuraciones son registradas hasta dentro de 100 micrómetros .
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la puesta en contacto del primer líquido comprende poner en contacto una resina de acrilato fotoendurecible con el primer rodillo configurado y la primera superficie.
14. 14. El método de conformidad con las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque la puesta en contacto del segundo líquido comprende poner en contacto una resina de acrilato fotoendurecible con el segundo rodillo configurado y la segunda superficie.
15. 15. El método de conformidad con las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la puesta en contacto del primer líquido comprende poner en contacto un polímero aislante fotoendurecible con el segundo rodillo configurado y la segunda superficie.
16. 16. El método de conformidad con las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque la puesta en contacto del segundo líquido comprende poner en contacto un polímero aislante fotoendurecible con el segundo rodillo configurado y la segunda superficie.
17. 17. Un método de fabricación de un artículo microrreplicado que comprende una trama opaca que tiene un primer lado y un segundo lado opuesto, caracterizado porque comprende : colocar el material que se puede curar sobre una trama que tiene un primer lado y un segundo lado opuesto, o sobre un primer rodillo configurado y un segundo rodillo configurado; dirigir la trama opaca en contacto con el primer rodillo configurado, el primer rodillo configurado comprende una primera pluralidad de regiones opacas colocadas sobre un substrato transparente; curar el material que se puede curar sobre el primer lado de la trama para formar una primera configuración microrreplicada; dirigir la trama opaca en contacto con el segundo rodillo configurado, el segundo rodillo configurado comprende una segunda pluralidad de regiones opacas colocadas sobre un substrato transparente; y curar el material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama para formar una segunda configuración microrreplicada; en donde el primer y segundo lado de la trama son configurados mientras que la trama está en un movimiento continuo de tal modo que la primera y segunda configuraciones sean mantenidas en registro continuo hasta dentro de 100 micrómetros .
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la primera y segunda configuraciones son transferidas al primer y segundo lados de la trama en un registro hasta dentro de 5 micrómetros .
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la colocación del material que se puede curar sobre la trama comprende : colocar el material que se puede curar sobre el primer lado de la trama previo a que el primer lado de la trama haga contacto con el primer rodillo configurado; y colocar el material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama previo a que el segundo lado de la trama haga contacto con el segundo rodillo configurado.
20. 20. El método de conformidad con las reivindicaciones 18 ó 19, caracterizado porque la colocación del material que se puede curar sobre el primer rodillo configurado y el segundo rodillo configurado comprende: colocar el material que se puede curar sobre un primer rodillo configurado previo a que el primer lado de la trama haga contacto con el primer rodillo configurado, y colocar el material que se puede curar sobre el segundo rodillo . configurado previo a que el segundo lado de la trama haga contacto con el segundo rodillo configurado.
21. 21. El método de conformidad con las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque al menos una porción del curado, del material que se puede curar sobre el primer lado de la trama, ocurre simultáneamente con al menos una porción del curado del material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama.
22. 22. El método de conformidad con las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque el curado del material que se puede curar sobre el primer lado de la trama comprende someter el material que se puede curar a radiación ultravioleta que pasa al menos parcialmente a través del primer rodillo configurado.
23. 23. El método de conformidad con las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque el curado del material que se puede curar sobre el segundo lado de la trama, comprende someter el material que se puede curar a radiación ultravioleta que pasa al menos parcialmente a través del segundo rodillo configurado.