JP2006123393A - ロール金型の製造方法及びロール金型、並びに光学シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内周面に微細な凹凸が形成された円筒形状の原盤の内周面にめっき処理を施し、ついで前記原盤をはずして、外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの円筒形状のめっき部分(金属円筒)30をロール型母材MRの外周に嵌め込みロール金型40とする。
【選択図】図11
Description
さらに、前記めっき部分のロール型母材への嵌めこみは、焼き嵌めにより行うことが好ましい。
本発明のロール金型によれば、金型表面がシームレスであるために、シートを加工した際にバリの発生がなく、大面積のシートを作製できる。また、金属円筒をロール型母材へ焼き嵌めすると、両者は固着した状態となるため、ロール金型使用時に金属円筒はスリップすることはなく、シート上に凹凸を寸法精度よく形成することが可能となる。
本発明の光学シートによれば、金型ロールの加工面にバリの発生がないため、光学的に均一な面が得られ、大面積の光学シートを提供することができる。
(S1)基板表面を加工して微細な凹凸を形成して、マスター原盤10とする(図1)。マスター原盤10の縦幅方向は最終的にロール金型の幅方向となり、横幅方向はロール金型の円周方向となる。
図6に示すロール型治具22に装着されたマザー原盤21を、無電解めっき浴B1の無電解めっき液m1中に浸漬させ、無電解めっき処理を行い、マザー原盤21の内周面上に無電解めっき層30aを形成する。このとき、マザー原盤21及びロール型治具22を回転させながらめっき処理を行うと、無電解めっき液m1が攪拌され反応面に対して絶えず新鮮な無電解めっき液m1が供給されるため好ましい。無電解めっき層30aの膜厚は、少なくともマザー原盤21内周面の凹凸を埋める程度の膜厚であることが好ましい。
無電解めっき処理が終了したマザー原盤21及びロール型治具22を、電気めっき浴B2の電気めっき液m2中に浸漬させ、マザー原盤21の内周面の無電解めっき層30aをカソード電極とし、マザー原盤21の円筒中央にアノード電極を配置して電気めっき処理を行い、マザー原盤21の内周面の無電解めっき層30a上に電気めっき層30bを形成する。電気めっき層30bの膜厚は、少なくともめっき部分単体での取り扱いが可能な程度の強度をもつような膜厚であることが好ましい。
サン原盤30は、外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの金属円筒であり(図10)、その凹凸形状は、MMS(マスター・マザー・サン)プロセスで転写されてきた凹凸の形状である。例えば、プリズムシート加工用であれば円筒外周方向の断面形状は三角形状の溝あるいは突起が連続して配列されたもの(図10(b))であり、円筒長手方向にこの断面形状の三角柱が規則的に配置されたものとなる(図10(a))。
このとき、本発明のロール金型40によれば、金型表面がシームレスであるために、シートS1を加工した際にバリの発生がなく、大面積のシートを作製することができる。また、サン原盤30、ロール型母材MR両者は固着状態であるため、押出成形加工時にサン原盤30はスリップすることはなく、シート上に凹凸を寸法精度よく形成することが可能となる。
本発明のロール金型を次の手順で作製した。
(S11)以下の条件で基板を加工してマスター原盤10を作製した。
・基板:Niめっきが施され、その表面が鏡面に仕上げられたステンレス基板(厚さ20mm、横幅1.6m、縦幅1m)
・凹凸加工機:先端部分の頂角が90度の二等辺三角形であり、加工方向に対して逃げ角を設けたV字溝加工用のダイヤモンドバイトを用いた精密切削加工機
・加工方法:基板の鏡面に対して、ダイヤモンドバイトが深さ30μmまで彫るように設定し、横平均ピッチ50μm、平均深さ30μmのV字溝を縦幅方向にスライド加工により隙間なく形成した。
前処理されたロール型冶具22に装着されたマザー原盤21を、塩化ニッケル、コハク酸ナトリウム、ホスフィン酸ナトリウムなどを含むNi−Pの無電解めっき液m1を満たした無電解めっき浴B1に5分間浸漬させた(図7)。このとき、該無電解めっき液m1は、pH7.1、液温50℃に管理し、該マザー原盤21はロール型冶具22と共に回転するようにし、攪拌により反応面に対して絶えず新しいめっき液が供給されるようにしてめっきを行った。この時のめっき層30aの膜厚は、100nmとした。
ついで、pH4.0、液温50℃に管理されたスルファミン酸ニッケル、界面活性剤を含む電気めっき液m2を満たしたNiめっきB2に、ロール型冶具22に装着されたマザー原盤21を浸漬させカソード電極につないだ。一方、Ni玉を詰めたφ300mm×1mの円筒かごをアノード電極Eとし、該マザー原盤21の凹凸面から一定距離となるよう冶具を用いて配置した。ついでロール型冶具22とともにマザー原盤21を回転させながら、循環ポンプによりめっき液m2を撹拌し、剥がれなどが起きないように電流レベルを徐々に上げながら通電しマザー原盤21内面のめっき層30a上にめっきを行った(図8)。この時のめっき層30bの膜厚は300uμmとした。
比較例としてのロール金型を次の手順で作製した。
(S21)実施例と同じ条件で基板を加工してマスター原盤10を作製した。
これに対して比較例のロール金型で作製した光学シートでは、マザー原盤の継ぎ目が光学シートの加工面に凸形状のバリとして発生しており、裏面から光を当てておもて面から目視観察すると前記バリの部分が目立ち、まわりの部分とは光の放射状態が異なることが認められた。すなわち、その部分を含めた大面積の光学シートとしては使用できないことが確認された。
Claims (8)
- 内周面に微細な凹凸が形成された円筒形状の原盤の内周面にめっき処理を施し、ついで前記原盤をはずして、外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの円筒形状のめっき部分をロール型母材の外周に嵌め込むことを特徴とするロール金型の製造方法。
- 前記原盤は、基板表面に微細な凹凸を形成した後、該基板表面の凹凸形状を、可撓性を有するフィルムの表面に転写させ、ついで前記フィルムを、凹凸が転写された面を内側に向けて円筒形状に撓ませて保持したものであることを特徴とする請求項1に記載のロール金型の製造方法。
- 前記めっき処理として、最初に無電解めっき処理を施し、ついで電気めっき処理を施すことを特徴とする請求項1に記載のロール金型の製造方法。
- 前記めっき部分のロール型母材への嵌め込みは、焼き嵌めにより行うことを特徴とする請求項1に記載のロール金型の製造方法。
- ロール型母材と、該ロール型母材の外周に嵌め合わされた外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの金属円筒とからなることを特徴とするロール金型。
- 前記金属円筒は、内周面に微細な凹凸が形成された円筒形状の原盤の該内周面にめっき処理を施してなるめっき部分であることを特徴とする請求項5に記載のロール金型。
- 前記金属円筒は、基板表面に微細な凹凸を形成した後、該基板表面の凹凸形状を、可撓性を有するフィルムの表面に転写させ、ついで前記フィルムを、凹凸が転写された面を内側に向けて円筒形状に撓ませて保持した状態で、該フィルムの円筒内周面にめっき処理を施し、ついで前記フィルムをはずすことにより得られるめっき部分であることを特徴とする請求項5に記載のロール金型。
- 請求項5〜7のいずれか一に記載のロール金型で表面が加工されてなることを特徴とする光学シート。
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