CN116917107A - 辊模的制造方法、辊模及转印物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种辊模的制造方法,能够针对辊表面高精度地形成多条槽,在此基础上实现缩短加工时间。辊模的制造方法的特征在于,使用辊模制造装置,所述辊模制造装置具备使圆筒状或圆柱状的辊基材沿圆周方向旋转的旋转装置(10)、以及具备多个切削刃的预定的加工台,所述辊模的制造方法包括:一边使所述加工台沿辊长度方向的一个朝向P移动,一边利用所述加工台上的P切削用刃对辊基材表面进行切削的P切削步骤;此后,在所述加工台上,从所述P切削用刃切换为N切削用刃的步骤;以及此后,一边使所述加工台沿辊长度方向的另一朝向N移动,一边利用所述加工台上的所述N切削用刃对辊基材表面进行切削的N切削步骤。
Description
技术领域
本发明涉及辊模的制造方法、辊模及转印物。
背景技术
作为微细加工技术之一,已知有如下压印技术:对圆筒状或圆柱状的辊基材的外周面进行加工而形成微细凹凸结构,将如此得到的辊模按压于树脂片或树脂膜,而转印辊基材上的微细凹凸结构。典型地,通过对辊基材的表面(外周面)利用切削加工而形成多条槽或1条槽(螺旋状等)而得到上述的辊模,该切削加工为使用了切削工具的切削加工。
在辊基材表面的切削加工中,通常在辊基材的圆周方向(称为径向)和/或辊基材的长度方向(称为推力方向)上形成多条线状槽。或者,有时也在相对于辊基材的长度方向以预定程度倾斜的方向(称为倾斜推力方向)上形成多条线状槽。
迄今为止,报告了几种针对辊基材表面高精度地加工线状槽的方法。例如,专利文献1公开了通过将利用金刚石刀具对旋转的辊的表面进行加工而以一定的间距形成周向的槽的工序和一边使飞刀(flycut)沿辊的轴向进给一边对辊表面进行加工而以一定的间距形成轴向的槽的工序进行组合,从而高精度地加工出立体形状图案。另外,在该技术中,由于使飞刀以高速进行旋转,因此能够对飞刀赋予理想的切削速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-320022号公报
发明内容
技术问题
在针对辊基材沿推力方向或倾斜推力方向形成槽时,需要一边使切削工具沿辊基材的长度方向移动一边进行切削。此时,如果将辊基材的两端部分别设为端部A和端部B,则辊基材的长度方向上的切削朝向可列举从端部A向端部B的朝向以及从端部B向端部A的朝向这两个方向。而且,根据设为哪个朝向,来确定与辊基材抵接的切削工具(刀尖)的安装朝向。另外,即使在使用上述飞刀的情况下,飞刀的刀尖的安装朝向也由主轴的旋转方向确定,在此基础上,为了使切削面的状态均匀地一致,切削方式统一为上切或下切中的某一种。
即,在现有技术中,如果从辊基材的端部A向端部B的朝向的切削结束,则为了接下来的切削工序,需要进行如下操作:使切削工具暂时从辊基材退避并反向地移动,而返回到原来的切削开始位置。如此,在到目前为止的推力槽或倾斜推力槽的形成中,针对每一次切削不得不进行使切削工具的位置返回的操作,这占据了辊模的一系列的加工时间中的较大的比重。
应予说明,在使用上述飞刀的情况下,本身能够不更换该切削工具而进行从辊基材的端部A向端部B的朝向的切削以及从端部B向端部A的朝向的切削。然而,在该情况下,难以使切削面的状态全部均匀地一致,在切削精度方面存在问题。
因此,本发明的课题在于解决以往的上述各种问题,实现以下的目的。即,本发明的目的在于提供一种辊模的制造方法,能够针对辊表面高精度地形成多条槽,在此基础上实现了缩短加工时间。
另外,本发明的目的在于,提供能够通过上述制造方法制造的辊模、以及能够通过使用了该辊模的转印而得到的转印物。
技术方案
作为用于实现上述目的的手段,如下所述。
<1>一种辊模的制造方法,其特征在于,使用辊模制造装置,所述辊模制造装置具备使圆筒状或圆柱状的辊基材沿圆周方向旋转的旋转装置10、以及能够沿辊长度方向和辊径向移动的加工台,
在所述加工台载置有切换台,所述切换台具备多个切削刃,并且能够改变该多个切削刃相对于所述辊基材的相对位置,
所述辊模的制造方法包括:
一边使所述加工台沿辊长度方向的一个朝向P移动,一边利用所述加工台上的P切削用刃对辊基材表面进行切削的P切削步骤;
此后,在所述加工台上,从所述P切削用刃切换为N切削用刃的步骤;以及
此后,一边使所述加工台沿辊长度方向的另一朝向N移动,一边利用所述加工台上的所述N切削用刃对辊基材表面进行切削的N切削步骤。
<2>根据<1>所述的辊模的制造方法,所述P切削用刃与所述N切削用刃之间的切换通过使所述切换台旋转来进行。
<3>根据<1>或<2>所述的辊模的制造方法,所述P切削用刃的截面与所述N切削用刃的截面相互对称。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的辊模的制造方法,所述切换台中的多个切削刃仅由一个所述P切削用刃和一个所述N切削用刃构成。
<5>根据<1>至<4>中任一项记载的辊模的制造方法,在所述P切削步骤和所述N切削步骤中的至少任一步骤中,使所述辊基材旋转。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的辊模的制造方法,所述多个切削刃为金刚石刃。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的辊模的制造方法,所述辊基材的母材为金属。
<8>一种辊模,其特征在于,是在外周面具备在辊长度方向或相对于辊长度方向倾斜的方向上排列延伸的多条线状槽的辊模,
所述多条线状槽包括:第一线状槽组,其以第一倾斜角度平行地排列;以及第二线状槽组,其以第二倾斜角度平行地排列,
所述第一线状槽组与所述第二线状槽组交叉而形成多个交叉点,
所述多个交叉点包括形成有源自向辊长度方向的一个朝向P的切削的毛刺的交叉点P、以及形成有源自向辊长度方向的另一朝向N的切削的毛刺的交叉点N。
<9>一种转印物,其特征在于,是在基材上配置有固化性树脂,且在该固化性树脂的表面具备多条线状凸部的转印物,
所述多条线状凸部包括:第一线状凸部组,其在第一方向上平行地排列;以及第二线状凸部组,其在第二方向上平行地排列,
所述第一线状凸部组与所述第二线状凸部组交叉而形成多个交叉点,
所述固化性树脂的表面形状为<8>所述的辊模的外周面的反转形状。
技术效果
根据本发明,能够提供一种辊模的制造方法,能够针对辊表面高精度地形成多条槽,在此基础上实现了缩短加工时间。
另外,根据本发明,能够提供能够通过上述制造方法制造的辊模、以及能够通过使用了该辊模的转印而得到的转印物。
附图说明
图1是示出能够用于本发明的辊模的制造方法的辊模制造装置的结构的一例的概略图。
图2A是开始P切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。
图2B是结束P切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。
图2C是开始N切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。
图2D是结束N切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。
图3是辊模制造装置的加工台上的切削刃的配置方式的一例。
图4是示出以往的通常的辊模制造装置1a的结构的图。
图5是示出本发明的一个实施方式的辊模的切削表面的局部概略图。
图6是示意性地示出图5的切削表面的图。
图7是示意性地示出本发明的另一实施方式的辊模的切削表面的图。
符号说明
1:辊模制造装置
10:旋转装置
11:旋转驱动部
12:旋转从动部
30:加工台
40:切换台
51:第一切削刃
52:第二切削刃
100’:辊基材
100:辊模
110:线状槽
110A:第一线状槽组
110B:第二线状槽组
111:毛刺
112P、112N:交叉点
具体实施方式
以下,基于实施方式对本发明进行详细说明。
(辊模的制造方法)
本发明的一个实施方式的辊模的制造方法(以下,有时称为“本实施方式的制造方法”)是使用预定的辊模制造装置对圆筒状或圆柱状的辊基材的表面进行切削的方法。通过该切削,能够在辊基材的表面形成线状槽。应予说明,线状槽不限定于直线状。
图1是示出能够用于本实施方式的制造方法的辊模制造装置1的结构的一例的概略图。如图1所示,辊模制造装置1具备旋转装置10。该旋转装置10没有特别限定,由旋转驱动部11和旋转从动部12构成,通过将旋转驱动部11、作为切削对象的辊基材100’的中心轴以及旋转从动部12配置在同轴(C轴)上,从而能够使辊基材100’沿圆周方向旋转。应予说明,旋转装置10也可以适当内置编码器等用于控制旋转角度和/或旋转速度的机构。
辊基材100’为圆筒状或圆柱状。辊基材100’也可以在内部具备用于对自身进行冷却的回路。另外,辊基材100’也可以在表面具备镀覆层。在该情况下,在镀覆层形成有线状槽。作为镀覆层的材料,可列举例如镍磷(Ni-P)、铜(Cu)等。
辊基材100’的母材(在具备镀覆层的情况下,成为其基底的部分)优选为金属。在该情况下,能够保持所制造的辊模(包含镀覆层)的刚性。作为上述母材,通常使用S45C、SUS304等铁系原材料。
另外,如图1所示,上述辊模制造装置1具备能够搭载切削工具的加工台30。加工台30能够在与旋转装置10的旋转轴平行的(换言之,与辊基材100’的长度方向平行的)Z轴方向上移动。另外,加工台30也能够在与辊基材100’的径向(有时也称为切入轴方向或深度方向)平行的X轴方向上移动。因此,由于辊模制造装置1能够通过加工台30分别在Z轴方向(辊长度方向)和X轴方向(辊径向)上移动,所以通过适当地移动,从而能够使搭载于加工台30的切削工具与辊基材100’的表面抵接而进行切削,并能够在辊基材100’的表面形成线状槽110(切削槽)。
而且,用于本实施方式的制造方法的辊模制造装置1的特征分别在于,加工台30具备多个切削刃(在图1中为第一切削刃51和第二切削刃52),以及这些多个切削刃设置于被载置在加工台30上的切换台40,从而能够改变相对于辊基材100’的相对位置。换言之,上述辊模制造装置1的特征在于,在加工台30具备多个切削刃,并且载置有能够改变该多个切削刃相对于所述辊基材100’的相对位置的切换台40。
切换台40没有特别限定,如图1所示,能够具有绕与X-Z平面垂直的B轴旋转的机构。该切换台40能够高精度地控制绕B轴的旋转角度,另外,多个切削刃(第一切削刃51和第二切削刃52)以前端朝向B轴的放射方向的方式排列搭载。因此,通过使该切换台40绕B轴旋转,从而能够在加工台30上改变各切削刃相对于辊基材100’的相对位置。此外,第一切削刃51和第二切削刃52以彼此相反的朝向搭载于切换台40,没有特别地限定。
作为比较,在图4中示出以往的通常的辊模制造装置1a的结构。图4的辊模制造装置1a特别是能够沿Z轴方向和X轴方向移动的加工台上的结构与图1的辊模制造装置不同,所述图4的辊模制造装置具有在加工台30a上设置有工具设置部40a,并在该工具设置部40a简单地搭载有切削刃50a的结构。
在使用这样的以往的辊模制造装置1a,在辊基材100’的长度方向(推力方向)、或者相对于辊基材100’的长度方向以预定程度倾斜的方向(倾斜推力方向)上形成槽时,需要预先将辊基材100’的长度方向的切削朝向确定为某一个(即,从旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向、或者从旋转从动部12侧向旋转驱动部11侧的朝向中的某一个),基于此,适当地确定切削工具(刀尖)的安装朝向。因此,例如,在通过从辊基材100’的旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向的切削而形成多条线状槽的情况下,具体而言,需要反复进行以下的(1)~(4)的工序(与图4中的括号内的数字对应。图4中的虚线的箭头表示切削刃50a的示意性的轨道)。
(1)使加工台30a沿X轴方向(接近辊基材100’的朝向)移动,使切削刃50a到达槽深度位置。
(2)使加工台30a沿Z轴方向(从旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向)移动,利用切削刃50a对辊基材100’表面进行切削。
(3)使加工台30a沿X轴方向(从辊基材100’分离的朝向)移动,使切削刃50a从辊基材100’退避。
(4)使加工台30a沿Z轴方向(从旋转从动部12侧向旋转驱动部11侧的朝向)移动,使切削刃50a返回到切削开始位置。
另一方面,在本实施方式的制造方法中,由于使用图1那样的辊模制造装置1,因此能够省略使切削刃返回到切削开始位置这样的操作,与以往相比,能够实现缩短加工时间。
即,本实施方式的制造方法使用图1那样的辊模制造装置1,并包括:
一边使上述加工台30沿辊长度方向的一个朝向P移动,一边利用上述加工台30上的P切削用刃(在图1中为第一切削刃51)对辊基材110’表面进行切削的P切削步骤;
此后,在上述加工台30上,从上述P切削用刃切换为N切削用刃(图1中为第二切削刃52)的步骤;以及
此后,一边使上述加工台30沿辊长度方向的另一朝向N移动,一边利用上述加工台30上的上述N切削用刃对辊基材110’表面进行切削的N切削步骤。
应予说明,关于辊长度方向的上述“朝向P”和“朝向N”的名称分别来源于“Positive”和“Negative”的用语。但是,这些名称是出于便于说明的观点而标注的,并不意图相互区分。其中,以下,为了便于说明,将辊长度方向中的从旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向设为P,将从旋转从动部12侧向旋转驱动部11侧的朝向设为N。
以下,作为一例,对使用图1所示的辊模制造装置1,在辊基材100’的长度方向(推力方向)上形成多条线状槽的方法进行说明。
图2A示出开始P切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。在图2A中,通过基于加工台30上的切换台40的切换,第一切削刃51与旋转装置10对置,另外,在从辊基材100’向朝向N侧离开一定程度的辊长度方向的位置,成为切削待机状态。另一方面,第二切削刃52通过基于切换台40的切换而成为退避状态。此外,在图2A中,第一切削刃51成为(通过加工台30向X轴方向的移动)到达要形成的槽的深度位置的状态。
然后,在P切削步骤中,从图2A的状态起,一边使加工台30沿辊长度方向的朝向P移动,一边利用加工台30上的第一切削刃51对辊基材100’表面进行切削。由此,形成出一条线状槽110。此时,为了形成沿推力方向延伸的线状槽,以使辊基材100’不绕C轴旋转的方式,将辊基材100’固定在旋转装置10。
图2B示出结束P切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。在P切削步骤中,如图2B所示,第一切削刃51完成对辊基材100’的切削,能够在从辊基材100’向朝向P侧离开一定程度的位置,使加工台30向朝向P的移动停止。
在P切削步骤之后,在加工台30上从第一切削刃51切换为第二切削刃52。图2C示出此时的辊模制造装置1的状态的一例。在图2C中,通过使切换台40绕B轴旋转,从而使第二切削刃52与旋转装置10对置而成为切削待机状态,另一方面,第一切削刃51成为退避状态。
另外,在P切削步骤之后,能够在利用旋转装置10使辊基材100’在C轴方向上旋转了要形成的线状槽的1个间距的量之后进行固定。
然后,在N切削步骤中,从图2C的状态起,一边使加工台30沿辊长度方向的朝向N移动,一边利用加工台30上的第二切削刃52对辊基材100’表面进行切削。由此,形成出一条线状槽110。
图2D示出结束N切削步骤时的辊模制造装置1的状态的一例。在N切削步骤中,如图2D所示,第二切削刃52完成对辊基材100’的切削,能够在从辊基材100’向朝向N侧离开一定程度的位置,使加工台30向朝向N的移动停止。
在N切削步骤之后,能够在加工台30上从第二切削刃52切换为第一切削刃51。在本例中,通过使切换台40绕B轴(相对于刚才反转)旋转,从而使第一切削刃51与旋转装置10对置而成为切削待机状态,另一方面,第二切削刃52成为退避状态。
另外,在N切削步骤之后,能够在利用旋转装置10使辊基材100’沿C轴方向旋转了要形成的线状槽的1个间距的量之后进行固定。
将以上(P切削步骤、切削刃的切换、N切削步骤、切削刃的切换)设为1个周期,根据需要进行多个该周期。因此,最终能够获得在辊长度方向(推力方向)上形成有多个线状槽的辊模100。应予说明,即使不进行使加工台30在辊径向(X轴方向)上移动的操作,也能够进行上述的周期。
如此,在本实施方式的制造方法中,适当切换搭载于切换台40的多个切削刃,能够进行辊长度方向上的一个朝向(朝向P)与另一朝向(朝向N)的交替的切削。因此,在本实施方式中,能够将以往所需的使切削刃从辊基材退避并返回到切削开始位置的时间花费在切削上,因此,能够大幅度缩短加工时间。
另外,在本实施方式的制造方法中,以适合P切削步骤的朝向将P切削用刃安装于切换台,并且以适合N切削步骤的朝向将N切削用刃安装于切换台。例如,P切削用刃和N切削用刃能够以彼此相反的朝向与辊基材100’抵接的方式安装于切换台。由此,能够使由P切削步骤形成的切削槽和由N切削步骤形成的切削槽的状态均匀地一致,因此能够针对辊表面高精度地形成多条槽(推力槽或倾斜推力槽)。
在此基础上,在本实施方式的制造方法中,由于并用多个切削刃,所以能够减少每一个切削刃的切削距离,其结果是,还能够显著地抑制由磨损引起的切削面的形状破坏。
应予说明,在上述一例的方法中,在P切削步骤和N切削步骤时,由于以不绕C轴旋转的方式固定辊基材,因此在辊基材的长度方向(推力方向)上形成多条线状槽。但是,本实施方式的制造方法并不限定于此,也可以在P切削步骤和所述N切削步骤中的至少任一步骤中使辊基材旋转。如此,在一边使辊基材旋转一边进行切削的情况下,能够形成沿着相对于辊基材的长度方向倾斜的方向(倾斜推力方向)延伸的线状槽。
另外,具备多个切削刃的切换台40只要能够改变该多个切削刃相对于辊基材的相对位置即可,没有特别限定,例如,也可以针对一个切削刃设置一个切换台,各切换台能够在加工台30上独立地移动。作为该情况下的可移动的载物台,可列举压电载物台等。
在本实施方式的制造方法中,P切削用刃与N切削用刃之间的切换(或者多个切削刃的切换)优选通过使切换台旋转来进行。这是因为P切削用刃与N切削用刃之间的切换(或者多个切削刃的切换)时的操作的容易性高。应予说明,该切换例如能够通过图1所示的切换台40来进行。
在使用图1所示的切换台40的情况下,第一切削刃51和第二切削刃52优选以在一个切削刃进行切削时另一切削刃退避的方式搭载于切换台。具体而言,多个切削刃(第一切削刃51和第二切削刃52)所成的角度也取决于要形成的槽的深度等,优选为5°以上。另外,从缩短切换操作的时间的观点出发,上述角度优选为15°以下。
另外,切换台中的多个切削刃的数量没有特别限定,但如图1等所示,优选仅由一个P切削用刃和一个N切削用刃构成。在该情况下,具有能够容易地且短时间地进行从P切削用刃向N切削用刃的切换(或者与其相反的切换)时的操作的优点。
应予说明,图1和图2中的第一切削刃51和第二切削刃52以使彼此的刀尖接近的方式对置地排列搭载。然而,并不限定于此,如图3所示,第一切削刃51和第二切削刃52也可以以使彼此的刀尖远离的方式对置地排列搭载。
在本实施方式的制造方法中,优选P切削用刃的截面与N切削用刃的截面相互对称。在该情况下,由P切削步骤形成的切削槽和由N切削步骤形成的切削槽的状态的均匀性提高,能够进一步提高形成于辊表面的多条槽(推力槽或倾斜推力槽)的精度。
应予说明,上述“对称”也包含相同的情况。
作为切削刃的材质,可列举例如金刚石、超硬合金、高速工具钢、立方晶氮化硼(CBN)等,切削刃能够通过对这些材料进行研磨来制作。另外,也能够通过激光照射、离子铣削等来制作。特别是,在耐磨损性高的观点以及加工面的精度(包括尺寸精度、表面粗糙度)的观点下,本实施方式中使用的多个切削刃优选为金刚石刃。
切削刃的前端能够设为锥形状。切削刃的前端被按压于辊基材100’,对辊基材100’的表面进行切削。而且,形成于辊基材100’的线状槽110的形状与切削刃的前端的形状相对应。
在本实施方式的制造方法中,也可以除了针对辊基材形成沿推力方向或倾斜推力方向延伸的线状槽以外,还形成辊基材的圆周方向(径向)的线状槽。例如能够通过在不使切削刃向辊长度方向移动的情况下一边使辊基材绕C轴旋转一边进行切削,从而形成径向的线状槽。
(辊模)
本发明的一个实施方式的辊模(以下,有时称为“本实施方式的辊模”)的特征在于,是在外周面具备在辊长度方向或相对于辊长度方向倾斜的方向上排列延伸的多条线状槽的辊模,
所述多条线状槽包括:第一线状槽组,其以第一倾斜角度平行地排列;以及第二线状槽组,其以第二倾斜角度平行地排列,
所述第一线状槽组与所述第二线状槽组交叉而形成多个交叉点,
所述多个交叉点包括形成有源自向辊长度方向的一个朝向P的切削的毛刺的交叉点P、以及形成有源自向辊长度方向的另一朝向N的切削的毛刺的交叉点N。
本实施方式的辊模实质上相当于通过上述的本实施方式的制造方法而制造出的辊模。更具体而言,本实施方式的辊模能够通过一边交替地反复进行朝向P的切削(P切削步骤)和朝向N的切削(N切削步骤),一边在外周面形成交叉的多个推力槽或倾斜推力槽来制造。
通常,在以与已经形成的线状槽交叉的方式进行切削而形成新的线状槽的情况下,在交叉部位(交叉点)中的、在后形成的线状槽的脱落侧的切削面产生毛刺。该毛刺在制造技术上存在无法完全消除这样的情况。
在图5中局部且概略地示出本实施方式的辊模中的切削表面。如图5中概略地所示,本实施方式的辊模包括以第一倾斜角度相对于辊长度方向平行地排列的第一线状槽组110A、以及以第二倾斜角度相对于辊长度方向平行地排列的第二线状槽组110B。另外,这些第一线状槽组110A和第二线状槽组110B相互交叉,由此形成有多个(图5中为4个)交叉点。应予说明,第一线状槽组110A或第二线状槽组110B中的一者也可以与辊长度方向平行(即,倾斜角度为0°)。
在此,在图5(以及图6、图7)中,括号内的数字((1)~(4))表示制造辊模时的切削的顺序,箭头表示切削的朝向。在图5中,进行辊长度方向上的一个朝向(朝向P)和另一朝向(朝向N)的交替的切削。此时,在第(2)次切削中,以与已经形成的第(1)次的切削槽交叉的方式向朝向N进行切削,因此在这些第(1)次与第(2)次的交叉点中的第(2)次的切削槽的脱落侧的切削面产生毛刺111。同样地,在第(3)次切削中,以与已经形成的第(2)次的切削槽交叉的方式向朝向P进行切削,因此在这些第(2)次与第(3)次的交叉点中的第(3)次的切削槽的脱落侧的切削面产生毛刺111。同样地,在第(4)次切削中,以与已经形成的第(1)次的切削槽、之后第(3)次的切削槽交叉的方式向朝向N进行切削,因此在第(1)次与第(4)次的交叉点中的第(4)次的切削槽的脱落侧的切削面、以及第(3)次与第(4)次的交叉点中的第(4)次的切削槽的脱落侧的切削面分别产生毛刺111。
图6是示意性地示出图5的切削表面的图。在该切削表面,第一线状槽组110A与第二线状槽组110B交叉而形成多个交叉点112。而且,该多个交叉点112通过进行上述那样的切削步骤,从而包括形成有源自向朝向P的切削的毛刺111的交叉点P(112P,实线的圆包围)、以及形成有源自向朝向N的切削的毛刺的交叉点N(112N,虚线的圆包围)。
另外,图7是与图6同样地示意性地示出本发明的另一实施方式的辊模中的切削表面的图。图7在交替地进行朝向P的切削和朝向N的切削这方面与图6相同,但线状槽的形成顺序与图6不同。图7中的多个交叉点112也包括形成有源自向朝向P的切削的毛刺111的交叉点P(112P,实线的圆包围)、以及形成有源自向朝向N的切削的毛刺的交叉点N(112N,虚线的圆包围)。
上述那样的一边交替地反复进行朝向P的切削(P切削步骤)和朝向N的切削(N切削步骤),一边在外周面形成交叉的多个推力槽或倾斜推力槽而得到的本实施方式的辊模与利用以往的辊模制造装置制作出的辊模相比是新颖的。
在本说明书中,“向朝向P的切削”包含向包括朝向P的矢量分量在内的朝向的切削。同样地,“向朝向N的切削”包含向包括朝向N的矢量分量在内的朝向的切削。
应予说明,形成有源自向朝向P的切削的毛刺的交叉点P优选不形成源自向朝向N的切削的毛刺。同样地,形成有源自向朝向N的切削的毛刺的交叉点N优选不形成源自向朝向P的切削的毛刺。
关于本实施方式的辊模的母材,与关于辊基材100’的母材已述的母材相同。
本实施方式的辊模优选多条线状槽(第一线状槽组和/或第二线状槽组)以预定的间距等间隔地排列,但也允许一定程度的间距的误差。另外,在辊模的设计的变形中,也可以以随机的间距形成多条线状槽(第一线状槽组和/或第二线状槽组)。
本实施方式的辊模除了沿辊长度方向或相对于辊长度方向倾斜的方向延伸的线状槽以外,还可以具备辊圆周方向的多条线状槽。
应予说明,线状槽的结构能够通过利用转印在树脂形成与该线状槽对应的线状凸部,并利用激光显微镜等光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)等电子显微镜等观察该线状凸部的截面来测定。另外,毛刺能够通过利用显微镜等观察辊模中的线状槽彼此的交叉部位(交叉点)来确认。
在本实施方式的辊模中,多条线状槽的数量没有特别限定,可以为800以上且100000以下。
作为本实施方式的辊模的直径,没有特别限定,例如能够设为130mm以上且1000mm以下。另外,作为本实施方式的辊模中的线状槽(第一线状槽组和第二线状槽组)的间距,没有特别限定,例如能够分别独立地设为30μm以上且500μm以下。
(转印物)
本发明的一个实施方式的转印物(以下,有时称为“本实施方式的转印物”)的特征在于,是在基材上配置有固化性树脂,且在该固化性树脂的表面具备多条线状凸部的转印物,
所述多条线状凸部包括:第一线状凸部组,其在第一方向上平行地排列;以及第二线状凸部组,其在第二方向上平行地排列,
所述第一线状凸部组与所述第二线状凸部组交叉而形成多个交叉点,
所述固化性树脂的表面形状为上述辊模的外周面的反转形状。
本实施方式的转印物能够通过使用上述本实施方式的辊模,将其表面形状转印至配置于基材上的固化性树脂从而进行制造(形状转印法)。因此,本实施方式的转印物中的转印面的形状相当于本实施方式的辊模的外周面的反转形状。具体而言,本实施方式的转印物中的多条线状凸部的形状相当于本实施方式的辊模中的多条线状槽的反转形状。
作为形状转印法,可列举例如熔融转印、热转印、UV(紫外线)转印等。
本实施方式的转印物能够设为片状(转印片或转印膜)。
作为基材的材质,可列举例如丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、TAC(三乙酰纤维素)、聚乙烯、聚丙烯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、氯乙烯等。
作为固化性树脂,可列举环氧系固化性树脂、丙烯酸系固化性树脂等紫外线固化性树脂。另外,在固化性树脂中可以根据需要适当掺和填料、功能性添加剂、无机材料、颜料、抗静电剂、敏化色素等。
应予说明,线状凸部的结构能够通过利用激光显微镜等光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)等电子显微镜等观察其截面来测定。
作为本实施方式的转印物中的多条线状凸部(第一线状凸部组和第二线状凸部组)的间距,没有特别限定,例如能够分别独立地设为30μm以上且500μm以下。
实施例
接着,列举实施例和比较例更具体地对本发明进行说明,但本发明不受下述实施例所限制。
(比较例1)
准备具有图4所示的结构的辊模制造装置。具体而言,作为辊基材100’,使用直径250mm、长度1350mm、金属制的圆柱状的辊基材。作为切削刃50a,使用金刚石刃。然后,在将切削朝向确定为从旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向的基础上,将上述(1)~(4)的工序设为1个周期,一边适当地夹持进行使辊基材100’旋转出间距量的操作,一边反复进行8000个周期。如此,在辊基材表面形成8000条推力方向的线状槽。
其结果是,每1个周期的时间为大约15秒,整体的加工时间为大约32小时。
(实施例1)
准备具有图1所示的结构的辊模制造装置。具体而言,设置能够分别在Z轴方向(辊长度方向)和X轴方向(辊径向)上移动的加工台30。另外,将切换台40载置在加工台30上,该切换台40具有绕与X-Z平面垂直的B轴旋转的机构,并且使第一切削刃51和第二切削刃52以前端朝向B轴的放射方向的方式排列搭载。将第一切削刃51和第二切削刃52以彼此相反的朝向且以6°的间隔搭载于切换台40。根据该位置关系,在使一个切削刃与X轴平行(与辊基材100’对置)地切削至预定深度时,另一切削刃从辊基材退避。另外,辊基材100’设为与比较例1的辊基材相同,两个切削刃的材质也设为与比较例1的切削刃的材质相同。
在P切削步骤开始时,以使第一切削刃51与X轴平行的方式,事先使切换台40绕B轴旋转,另外,在N切削步骤开始时,以使第二切削刃52与X轴平行的方式,事先使切换台40绕B轴旋转。而且,将上述的“P切削步骤、切削刃的切换、N切削步骤、切削刃的切换”设为1个周期,反复进行8000个周期。如此,以使切削图案成为与比较例1的切削图案相同的方式,在辊基材表面形成8000条推力方向的线状槽。
其结果是,整体的加工时间为大约20小时。即,关于推力方向的线状槽的形成,与以往相比,通过本发明的制造方法能够将加工时间缩短大约12小时。
(比较例2)
在本例中,使用具有图4所示的结构的辊模制造装置,作为切削刃50a,使用V形状的金刚石刀具,形成相对于辊基材的长度方向倾斜30°的方向和倾斜-30°的方向(倾斜推力方向)的多条线状槽。具体而言,在将切削朝向确定为从旋转驱动部11侧向旋转从动部12侧的朝向的基础上,反复进行多个周期的上述(1)~(4)的工序,在辊基材表面形成多条一个方向的线状槽。在该方向的槽形成结束之后,在将切削朝向确定为从旋转从动部12侧向旋转驱动部11侧的朝向的基础上,反复进行多周期上述(1)~(4)的工序,在辊基材表面形成多条另一方向的线状槽。在所得到的辊模中,倾斜30°的方向的线状槽与倾斜-30°的方向的线状槽交叉,从而形成出四棱锥的凸部。
其结果是,整体的加工时间为大约75小时。
(实施例2)
在本例中,使用具有图1所示的结构的辊模制造装置,一边使辊基材旋转一边适当地进行与实施例2同样的操作。如此,以切削图案与比较例2的切削图案相同的方式,在辊基材表面形成相对于辊基材的长度方向倾斜30°的方向和倾斜-30°的方向(倾斜推力方向)的多条线状槽。
其结果是,整体的加工时间为大约46小时。即,关于倾斜推力方向的线状槽的形成,与以往相比,通过本发明的制造方法能够将加工时间缩短大约29小时。
工业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种能够针对辊表面高精度地形成多条槽,在此基础上实现了缩短加工时间的辊模的制造方法。
另外,根据本发明,能够提供能够通过上述制造方法制造的辊模、以及能够通过使用了该辊模的转印而得到的转印物。
Claims (9)
1.一种辊模的制造方法,其特征在于,使用辊模制造装置,所述辊模制造装置具备使圆筒状或圆柱状的辊基材沿圆周方向旋转的旋转装置、以及能够沿辊长度方向和辊径向移动的加工台,
在所述加工台载置有切换台,所述切换台具备多个切削刃,并且能够改变该多个切削刃相对于所述辊基材的相对位置,
所述辊模的制造方法包括:
一边使所述加工台沿辊长度方向的一个朝向P移动,一边利用所述加工台上的P切削用刃对辊基材表面进行切削的P切削步骤;
此后,在所述加工台上,从所述P切削用刃切换为N切削用刃的步骤;以及
此后,一边使所述加工台沿辊长度方向的另一朝向N移动,一边利用所述加工台上的所述N切削用刃对辊基材表面进行切削的N切削步骤。
2.根据权利要求1所述的辊模的制造方法,其特征在于,
所述P切削用刃与所述N切削用刃之间的切换通过使所述切换台旋转来进行。
3.根据权利要求1或2所述的辊模的制造方法,其特征在于,
所述P切削用刃的截面与所述N切削用刃的截面相互对称。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的辊模的制造方法,其特征在于,
所述切换台中的多个切削刃仅由一个所述P切削用刃和一个所述N切削用刃构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的辊模的制造方法,其特征在于,
在所述P切削步骤和所述N切削步骤中的至少任一步骤中,使所述辊基材旋转。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的辊模的制造方法,其特征在于,
所述多个切削刃为金刚石刃。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的辊模的制造方法,其特征在于,
所述辊基材的母材为金属。
8.一种辊模,其特征在于,是在外周面具备在辊长度方向或相对于辊长度方向倾斜的方向上排列延伸的多条线状槽的辊模,
所述多条线状槽包括:第一线状槽组,其以第一倾斜角度平行地排列;以及第二线状槽组,其以第二倾斜角度平行地排列,
所述第一线状槽组与所述第二线状槽组交叉而形成多个交叉点,
所述多个交叉点包括形成有源自向辊长度方向的一个朝向P的切削的毛刺的交叉点P、以及形成有源自向辊长度方向的另一朝向N的切削的毛刺的交叉点N。
9.一种转印物,其特征在于,是在基材上配置有固化性树脂,且在该固化性树脂的表面具备多条线状凸部的转印物,
所述多条线状凸部包括:第一线状凸部组,其在第一方向上平行地排列;以及第二线状凸部组,其在第二方向上平行地排列,
所述第一线状凸部组与所述第二线状凸部组交叉而形成多个交叉点,
所述固化性树脂的表面形状为权利要求8所述的辊模的外周面的反转形状。
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