JP2008073723A - Manufacturing method of cylindrical member and transferred body using the same, and bump defect correcting apparatus for cylindrical member - Google Patents

Manufacturing method of cylindrical member and transferred body using the same, and bump defect correcting apparatus for cylindrical member Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of advantageously manufacturing a cylindrical precision member having no bump defect, and a method of manufacturing a transferred body to which the shape of such roll surface is transferred. <P>SOLUTION: As regards the projecting bump defects formed by a surface treatment such as plating on the surface of a cylindrical member, the method of manufacturing the cylindrical precision member includes: detecting the places of the bump defects by a defect detecting means; irradiating the roll face of the cylindrical member with a machining laser beam from a tangential direction by a machining laser beam irradiation means; and removing the bump defects. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、精密なロール面を備えた円筒状部材の製造方法及びこのようなロール面の形状を写し取った転写物を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a cylindrical member having a precise roll surface and a method of manufacturing a transfer product that is a copy of the shape of such a roll surface.

精密ロール面を備えた円筒状部材は、その精密なロール面を対象物に押し当てて、連続的にロール面の形状を対象物に写し取る用途に用いられる。このような円筒状部材としては例えば印刷用の版胴やエンボスロールを挙げることができる。
例えば反射防止フィルムの製造方法としては、樹脂フィルムにフィラー等の微粒子を混ぜ合わせて作製する方法と、平滑樹脂フィルムの表面に反射防止フィルム成形用エンボスロール(以下、単にエンボスロールと呼ぶ)を押し付けて前記平滑樹脂フィルムの表面に凹凸を形成して作製する方法が知られている。
前記平滑樹脂フィルム表面に凹凸を形成して反射防止フィルムを作製する方法に用いるエンボスロールの構成は、金属性のロール芯材の表面に銅めっきやニッケルめっき等の各種めっきにより、密着層、下地層、剥離層、加工層が積層されて、前記加工層の表面にはサンドブラスト等により前記加工層の表面に凹凸が形成されている。さらに前記加工層の上には保護層としてクロムめっきが施された構成となっている。
ここでエンボスロールを作製する際のめっき工程において、めっき層の表面に点状の突起状瘤欠陥(以下、単に瘤欠陥と記す)が多数発生するという問題がある。
A cylindrical member having a precision roll surface is used for applications in which the precise roll surface is pressed against an object to continuously copy the shape of the roll surface onto the object. Examples of such a cylindrical member include a printing plate cylinder and an embossing roll.
For example, as an antireflection film manufacturing method, a resin film is mixed with fine particles such as a filler, and an embossing roll for forming an antireflection film (hereinafter simply referred to as an embossing roll) is pressed against the surface of a smooth resin film. A method of forming irregularities on the surface of the smooth resin film is known.
The structure of the embossing roll used in the method for forming an antireflection film by forming irregularities on the surface of the smooth resin film is as follows. The surface of the metallic roll core material is subjected to various plating such as copper plating and nickel plating, A ground layer, a release layer, and a processed layer are laminated, and unevenness is formed on the surface of the processed layer by sandblasting or the like on the surface of the processed layer. Further, the processed layer has a structure in which chromium plating is applied as a protective layer.
Here, in the plating step when producing the embossing roll, there is a problem that a large number of point-like protrusion-like defect (hereinafter, simply referred to as the knob defect) occurs on the surface of the plating layer.

従来、金属表面に生じた欠陥の修正方法としては、金属部材を変形させることなく肉盛によって修正する技術(特許文献1参照)、あるいは、溶接によって肉盛を行いこの溶接材の仕上げ加工を行う技術が知られている(特許文献2参照)。
特開2000−61960号公報 特開2002−219567号公報
Conventionally, as a method for correcting a defect generated on a metal surface, a technique for correcting the metal member by overlaying without deforming the metal member (see Patent Document 1), or by overlaying by welding and finishing the welding material is performed. A technique is known (see Patent Document 2).
JP 2000-61960 A JP 2002-219567 A

しかしながら、従来の方法は、金属表面が窪んでいる欠陥の場合に修正が可能な方法であるため、エンボスロールを作製する際のめっき工程において点状の瘤欠陥が発生した場合、この欠陥を完全に修正することは困難であった。
そこで、本発明の目的は、瘤欠陥がない反射防止フィルム成形用エンボスロールの製造方法を提供することにある。
However, the conventional method is a method that can be corrected in the case of a defect in which the metal surface is depressed, so that when a point-like bump defect occurs in the plating process when producing the embossing roll, this defect is completely eliminated. It was difficult to correct.
Then, the objective of this invention is providing the manufacturing method of the embossing roll for anti-reflective film shaping | molding which does not have a knob defect.

上述の目的を達成するため、エンボスロールの製造途中または製造最終工程の外観検査において、前記エンボスロールのロール面に対し垂直方向と接線方向の2方向から観測する顕微鏡機構を用いて瘤欠陥を調べ、発見した前記瘤欠陥に前記エンボスロールのロール面に対して接線方向から加工用レーザービーム照射手段により加工用レーザービームを照射し前記瘤欠陥を除去することで無欠陥のエンボスロールを作製する方法である。
本発明によれば、反射防止フィルム等を連続的に無欠陥で安定して生産する方法を提供できる。
In order to achieve the above-mentioned object, in the appearance inspection in the middle of the embossing roll manufacturing or in the final manufacturing process, the defect of the bump is examined by using a microscope mechanism that observes the embossing roll from the two directions of the vertical direction and the tangential direction. A method for producing a defect-free embossing roll by irradiating a processing laser beam by a processing laser beam irradiating means from a tangential direction to the roll surface of the embossing roll on the discovered bump defect to remove the bump defect It is.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing an antireflection film etc. continuously continuously without a defect can be provided.

請求項1に係る第1の発明は、円筒状部材の瘤欠陥修復方法であって、前記ロール面を、突起状の瘤欠陥がないか検査する検査工程、前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する瘤欠陥除去工程、を備えることを特徴とする円筒状部材の製造方法である。これによれば前記ロール面の表面にある前記瘤欠陥にロール面の接線方向から加工用レーザービームを照射するので、前記瘤欠陥が除去されても加工用レーザービームの照射エネルギーは後方に散逸するので、ロール表面を損傷することなく前記瘤欠陥を除去できるという効果を奏する。
請求項2に係る第2の発明は、エンボスパターンが形成されたロール面を備えた円筒状部材の製造方法であって、前記ロール面にエンボスパターンを形成するパターン形成工程、前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する瘤欠陥除去工程、を備えることを特徴とする円筒状部材の製造方法である。
これによれば前記エンボスパターンが形成されたロール面に対しても同様に、前記瘤欠陥にロール面の接線方向から加工用レーザービームを照射するので、前記瘤欠陥が除去されても加工用レーザービームの照射エネルギーは後方に散逸するので、ロール表面を損傷することなく前記瘤欠陥を除去できるという効果を奏する。
請求項3に係る第3の発明は、前記パターン形成工程と検査工程との間に、前記ロール面表面に金属層を形成する金属層形成工程を備えることを特徴とする請求項2記載の円筒状部材の製造方法である。
請求項4に係る第4の発明は、前記瘤欠陥除去工程で用いられる加工用レーザービームは、パルス幅1ピコ秒以下の超短パルスレーザーであることを特徴とする請求項2記載の円筒状部材の製造方法である。これによれば前記瘤欠陥の除去を非加熱で行えるので前記瘤欠陥を高い精度で除去することができるという効果を奏する。
請求項5に係る第5の発明は、前記検査工程は、前記ロール面上の検査対象部位を当該ロール面の法線方向と接線方向から観測し、予め設定した瘤欠陥の基準と一致するかを判定する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれかの記載の円筒状部材の製造方法である。これによれば、前記瘤欠陥を正確に確認出来るので前記瘤欠陥の見落としを防ぐことが出来、無欠陥の円筒状部材を作製することが出来る。
請求項6に係る第6の発明は、前記瘤欠陥除去工程は、前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し当該円筒状部材の軸方向に揺動させながら加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する工程であることを特徴とする請求項1から5記載のいずれかに記載の円筒状部材の製造方法である。これによれば、瘤欠陥に加工用レーザービームを均一に照射できるので高い精度で前記瘤欠陥の除去をすることができるという効果を奏する。
請求項7に係る第7の発明は、請求項1から6のいずれかに記載の方法で製造された円筒状部材が備えるロール面の形状を転写されたことを特徴とする転写物である。
請求項8に係る第8の発明は、ロール面を備えた円筒状部材の瘤欠陥修正装置であって、当該瘤欠陥修正装置は少なくとも、前記ロール面上に検査対象部位を当該ロール面の法線方向から観測可能な第1観測手段と、前記検査対象部位を当該ロール面の接線方向から観測可能な第2観測手段と、前記第1観測手段及び第2観測手段によって特定された検査対象部位の突起を瘤欠陥と判断すべき基準と比較する瘤欠陥判定手段と、を備える瘤欠陥検出機構と、前記瘤欠陥検出機構によって検出された瘤欠陥の位置を検出する位置決め手段と、前記瘤欠陥を除去する加工用レーザーを当該瘤欠陥に前記ロール面の接線方向から照射可能な加工用レーザー照射手段と、を備える瘤欠陥除去機構とによって構成されることを特徴とする瘤欠陥修正装置である。
請求項9に係る第9の発明は、前記位置決め手段は可視レーザーであり、当該可視レーザーと前記加工用レーザービームとは同軸で入射可能であり、かつ両レーザーの焦点を同じとする手段をさらに備えることを特徴とする請求項8記載の瘤欠陥修正装置である。これにより前記可視レーザーで前記加工用レーザービームの照射位置を確認出来るので、高い精度で前記瘤欠陥除去をすることができるという効果を奏する。
請求項10に係る第10の発明は、前記位置決めレーザー照射手段は当該手段から照射される加工用レーザービームの出力を変更可能とする光減衰器と、発振波長の異なる2以上の高出力光源とをさらに備え、前記加工用レーザービームは前記円筒状部材の軸方向に揺動可能であることを特徴とする請求項9に記載の瘤欠陥修正装置である。これにより前記円筒状部材の材質を幅広く選択しても前記瘤欠陥を高精度に除去することが出来るという効果を奏する。
A first invention according to claim 1 is a method of repairing a defect of a cylindrical member, wherein the roll surface is inspected for a protrusion-like defect, and the aneurysm is measured from a tangential direction of the roll surface. It is a manufacturing method of a cylindrical member characterized by including a bump defect removing step of removing a bump defect by irradiating the defect with a processing laser beam. According to this, the laser beam for processing is irradiated from the tangential direction of the roll surface to the bump defect on the surface of the roll surface, so that the irradiation energy of the processing laser beam is dissipated backward even if the bump defect is removed. As a result, the effect that the bump defects can be removed without damaging the roll surface is achieved.
A second invention according to claim 2 is a method of manufacturing a cylindrical member having a roll surface on which an emboss pattern is formed, a pattern forming step for forming an emboss pattern on the roll surface, and a tangent to the roll surface A method of manufacturing a cylindrical member, comprising: a grooving defect removing step of irradiating the grooving defect with a processing laser beam from a direction to remove the grooving defect.
According to this, similarly to the roll surface on which the embossed pattern is formed, the laser beam for processing is irradiated to the bump defect from the tangential direction of the roll surface. Since the irradiation energy of the beam is dissipated backward, there is an effect that the aforementioned defect can be removed without damaging the roll surface.
A third aspect of the invention according to claim 3 includes a metal layer forming step of forming a metal layer on the surface of the roll surface between the pattern forming step and the inspection step. It is a manufacturing method of a shaped member.
According to a fourth aspect of the present invention, in the cylindrical shape according to the second aspect, the processing laser beam used in the ankle defect removing step is an ultrashort pulse laser having a pulse width of 1 picosecond or less. It is a manufacturing method of a member. According to this, since the removal of the bump defect can be performed without heating, there is an effect that the bump defect can be removed with high accuracy.
According to a fifth aspect of the present invention, in the inspection step, whether the inspection target part on the roll surface is observed from a normal direction and a tangential direction of the roll surface, and is consistent with a predetermined defect defect standard? The method for manufacturing a cylindrical member according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is a step of determining the above. According to this, since the said grooving defect can be confirmed correctly, the oversight of the said grooving defect can be prevented, and a defect-free cylindrical member can be produced.
According to a sixth aspect of the present invention, in the step of removing the defect defect, the processing laser beam is irradiated from the tangential direction of the roll surface with respect to the defect defect in the axial direction of the cylindrical member. The method for producing a cylindrical member according to any one of claims 1 to 5, wherein the method is a step of removing the aneurysm defect. According to this, since it is possible to uniformly irradiate the grooving defect with the processing laser beam, the grooving defect can be removed with high accuracy.
A seventh aspect of the invention according to claim 7 is a transfer product in which the shape of the roll surface provided in the cylindrical member manufactured by the method according to any one of claims 1 to 6 is transferred.
An eighth invention according to claim 8 is an apparatus for correcting an anomaly of a cylindrical member having a roll surface, and the apparatus for correcting an aneurysm at least places an inspection target part on the roll surface. First observation means observable from a line direction, second observation means capable of observing the inspection target part from a tangential direction of the roll surface, and inspection target parts specified by the first observation means and the second observation means An aneurysm defect detection mechanism for comparing the protrusion of the anomaly with a criterion to be determined as an aneurysm defect, a positioning means for detecting the position of the aneurysm defect detected by the aneurysm defect detection mechanism, and the aneurysm defect An aneurysm defect correcting device comprising: an excision defect removing mechanism comprising: a processing laser irradiating means capable of irradiating the aneurysm defect with a processing laser for removing the defect from a tangential direction of the roll surface A.
According to a ninth aspect of the present invention, the positioning means is a visible laser, the visible laser and the processing laser beam can be incident on the same axis, and the means for making the lasers have the same focal point is further provided. 9. A device for correcting a flaw defect according to claim 8, further comprising: Thereby, since the irradiation position of the processing laser beam can be confirmed with the visible laser, the effect of removing the defect defect with high accuracy is achieved.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an optical attenuator in which the positioning laser irradiation means can change the output of the processing laser beam emitted from the means, two or more high-output light sources having different oscillation wavelengths, and The apparatus according to claim 9, further comprising: the processing laser beam swingable in an axial direction of the cylindrical member. Thereby, even if the material of the cylindrical member is selected widely, there is an effect that the aneurysm defect can be removed with high accuracy.

以上の説明により明らかなように、本発明の円筒状部材の製造方法及び瘤欠陥修正装置では、以下の効果が得られる。   As will be apparent from the above description, the following effects can be obtained with the cylindrical member manufacturing method and the bump defect correcting device of the present invention.

第1に、図5に示すように、加工用レーザービームを円筒状部材であるエンボスロール7の接線方向からエンボスロール面に水平に入射し、集光レンズ31を用いて、加工用レーザービーム25がエンボスロール7の円周上の頂点に集光することで、瘤欠陥1にのみ加工用レーザービーム25のエネルギーが作用して瘤欠陥1の除去を行い、瘤欠陥1が除去されても、加工用レーザービーム25の照射エネルギーは後方に散逸し、エンボスロール7の表面にある保護層19を損傷することはないので、均一で安定した瘤欠陥1の除去を行うことができる。
この方法によって、製造された円筒状部材のロール面の形状を転写された転写物のパターン欠陥の発生を防ぐことができる。
First, as shown in FIG. 5, the processing laser beam is incident on the embossing roll surface horizontally from the tangential direction of the embossing roll 7, which is a cylindrical member. Is focused on the top of the circumference of the embossing roll 7, the energy of the processing laser beam 25 acts only on the aneurysm defect 1 to remove the aneurysm defect 1, and even if the aneurysm defect 1 is removed, Irradiation energy of the processing laser beam 25 is dissipated backward, and the protective layer 19 on the surface of the embossing roll 7 is not damaged, so that the uniform and stable removal of the defect 1 can be performed.
By this method, it is possible to prevent the occurrence of pattern defects in the transferred product obtained by transferring the shape of the roll surface of the manufactured cylindrical member.

第2に、瘤欠陥1の検出及び計測手段として、エンボスロール7の半径方向と接線方向の2方向からCCDカメラを搭載する顕微鏡システムにより、瘤欠陥1を観測できるように配置され、瘤欠陥1の高さと面積情報を同時に取得できる。またそれぞれの顕微鏡に備えられた照明と、位置決めレーザーによって瘤欠陥1を鮮明に捕らえることができるとともに、予め規定された瘤欠陥1の判定基準、例えば高さ1μm以上の瘤欠陥1は除去する等の基準を設ける等により、除去すべき瘤欠陥1が決定されることで、除去すべき瘤欠陥1か否かの判定をするための処理時間が短縮でき、またレーザーによる瘤欠陥1の除去観察が見やすいので、瘤欠陥1の除去が不完全で瘤欠陥1が一部取り残されるという問題も生じない。   Second, as a means for detecting and measuring the bump defect 1, it is arranged so that the bump defect 1 can be observed by a microscope system equipped with a CCD camera from two directions of the embossing roll 7 in the radial direction and the tangential direction. Height and area information can be acquired simultaneously. Further, the illumination defect provided in each microscope and the positioning laser can clearly capture the aneurysm defect 1, and a predetermined criterion for the aneurysm defect 1 is removed, for example, the aneurysm defect 1 having a height of 1 μm or more is removed. By determining the nodule defect 1 to be removed, for example, by setting the above-mentioned criteria, the processing time for determining whether or not the nodule defect 1 should be removed can be shortened, and the removal observation of the nodule defect 1 by laser is also performed. Therefore, there is no problem that the removal of the aneurysm defect 1 is incomplete and the aneurysm defect 1 is partially left behind.

第3に、レーザー光源を各種組み合わせて装備可能とすることで、エンボスロール7に幅広い材料範囲で構成されたエンボスロール7の瘤欠陥1を除去することが可能となる。   Thirdly, by making it possible to equip various combinations of laser light sources, it is possible to remove the bump defect 1 of the embossing roll 7 constituted by the embossing roll 7 in a wide material range.

本発明は円筒状部材であって、ロール表面に隆起した欠陥が生じるものであれば適用することができるが、ここでは防眩フィルム等の転写物に凹凸パターンを転写するためのエンボスロールについて説明する。
エンボスロール7の製造工程を図6、図7を用いて順次説明する。
まず、図6(a)に示す、材質が鉄またはアルミニウムの直径300mm長さ500mmのロール芯材9に、例えば、電解ニッケルめっきを行い、めっき厚数十μmの密着層11を形成し(図6(b))、その上に、例えば電析銅めっき、電析ニッケルめっき等でめっき厚50〜200μmの下地層13を形成する(図6(c))。
次に下地層13の表面を砥石研磨し、さらに剥離処理により剥離層15を形成し(図6(d))、またその上に、例えば電析ニッケルめっき,無電解ニッケルめっき,電析亜鉛めっき,電析銅めっきなどのいずれかを利用しめっき厚50〜200μmの加工層17を形成する(図7(e))。
この方式により、加工層17がエンボスロール7を稼動させたことにより損傷または、他の不具合により再生する必要が出てきた場合は、この剥離層15と加工層17を機械的に剥離して、下地層13を研磨によって整え、再び剥離層15を形成しさらにその上に加工層17をめっきにより形成する。
Although the present invention is a cylindrical member and can be applied as long as a raised defect occurs on the roll surface, here, an embossing roll for transferring a concavo-convex pattern to a transfer product such as an antiglare film will be described. To do.
The manufacturing process of the embossing roll 7 will be sequentially described with reference to FIGS.
First, for example, electrolytic nickel plating is performed on a roll core 9 having a diameter of 300 mm and a length of 500 mm, which is made of iron or aluminum, as shown in FIG. 6A to form an adhesion layer 11 having a plating thickness of several tens of μm (see FIG. 6). 6 (b)), and a base layer 13 having a plating thickness of 50 to 200 μm is formed thereon by, for example, electrodeposition copper plating, electrodeposition nickel plating or the like (FIG. 6C).
Next, the surface of the underlayer 13 is polished with a grindstone, and further a release layer 15 is formed by a release treatment (FIG. 6 (d)). Further, for example, electrodeposited nickel plating, electroless nickel plating, electrodeposited zinc plating is formed thereon. Then, a processed layer 17 having a plating thickness of 50 to 200 μm is formed by using any one of electrodeposited copper plating and the like (FIG. 7E).
By this method, when the processed layer 17 is damaged due to the operation of the embossing roll 7 or needs to be regenerated due to other problems, the release layer 15 and the processed layer 17 are mechanically separated, The underlayer 13 is prepared by polishing, a release layer 15 is formed again, and a processed layer 17 is formed thereon by plating.

次にエンボスロール7のエンボス形成方法について説明する。
加工層17への凹凸形成方法は、セラミックビーズを用いたブラスト処理技術またはフォトリソグラフィ技術を利用したものを用いることができる。フォトリソグラフィ技術としてはレーザー製版技術を応用することができる。表面に凹凸を形成後、硫酸,塩酸,硝酸,硫酸−過酸化水素,過硫酸アンモニウム液,塩化銅液,または塩化鉄液のいずれかのエッチング性溶液を用いて凹凸面を滑らかにする。さらに、図7(f)に示すように、加工層17の凹凸の形状表面を保護するため、電析クロムめっきにて、めっき厚10μmの保護層19を形成する。
Next, the embossing formation method of the embossing roll 7 is demonstrated.
As a method for forming irregularities on the processed layer 17, a method using a blasting technique using ceramic beads or a photolithography technique can be used. As the photolithography technology, laser plate making technology can be applied. After forming unevenness on the surface, the uneven surface is smoothed using an etching solution of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid-hydrogen peroxide, ammonium persulfate solution, copper chloride solution, or iron chloride solution. Further, as shown in FIG. 7 (f), in order to protect the uneven surface of the processed layer 17, a protective layer 19 having a plating thickness of 10 μm is formed by electrodeposition chromium plating.

本発明で提案するエンボスロール7表面の瘤欠陥1の除去方法は、エンボスロール7の製造途中、または最終の外観検査で発見された瘤欠陥1に加工用レーザービーム25を照射して除去する方法である。   The method of removing the bump defect 1 on the surface of the embossing roll 7 proposed in the present invention is a method of removing the bump defect 1 discovered during the final inspection of the embossing roll 7 by irradiating the processing laser beam 25. It is.

上記の突起状の瘤欠陥1除去に用いる加工用レーザービームには、アブレーションの作用を用いる。ここでレーザーのアブレーションとは、固体にレーザービームを照射したとき、固体材料を構成する元素が種々の形態で爆発するように放出され、固体表面のレーザービーム照射部分がえぐられる現象、別の表現をすれば、レーザービームを固体表面に照射したときに発生するプラズマ発光と衝撃波を伴った固体表面の爆発的な剥離現象である。使用されるレーザービームのエネルギーとパルス幅、波長により、昇華を伴うもの、蒸発によるもの、溶融を伴うもの、衝撃波による破砕をともなうものなどがあるが、本発明においては、加工部周辺の変質や加工領域の拡大のない溶融を伴わない昇華や破砕のアブレーション加工が適している。   An ablation action is used for the processing laser beam used for the removal of the protrusion-like bump defect 1 described above. Here, laser ablation is a phenomenon in which when a solid is irradiated with a laser beam, the elements that make up the solid material are released in an explosive form in various forms, and the laser beam irradiated part of the solid surface is removed, another expression In other words, this is an explosive peeling phenomenon of a solid surface accompanied by plasma emission and shock wave generated when a laser beam is irradiated on the solid surface. Depending on the energy and pulse width and wavelength of the laser beam used, there are those with sublimation, those with evaporation, those with melting, those with fracture by shock waves, etc. Ablation processing of sublimation and crushing without melting without expansion of the processing area is suitable.

アブレーション加工に用いる加工用レーザー装置は、発振パルス幅が1ピコ秒以下である超短パルスレーザー装置で、超短パルスレーザーを特定の物質に照射し、超短パルスレーザーアブレーション作用によりその物質を加工除去する。
このレーザー装置の特徴は、多光子吸収や熱緩和時間よりも短時間の現象であることなどにより非熱加工が可能であること、また非線形応答のため加工分解能は光の回折限界以下であり、高い精度の加工が可能である。
The processing laser device used for ablation processing is an ultrashort pulse laser device with an oscillation pulse width of 1 picosecond or less. A specific material is irradiated with an ultrashort pulse laser, and the material is processed by ultrashort pulse laser ablation. Remove.
The feature of this laser device is that non-thermal processing is possible because it is a phenomenon that is shorter than multiphoton absorption and thermal relaxation time, and the processing resolution is below the diffraction limit of light due to nonlinear response, High precision machining is possible.

このようにして作製したエンボスロール7表面の微細な凹凸を適正にフィルムに施すことができれば、ヘイズを低くでき、表示パネルの視認性を向上できる。   If fine irregularities on the surface of the embossing roll 7 thus produced can be appropriately applied to the film, the haze can be lowered and the visibility of the display panel can be improved.

本発明によるエンボスロール表面の瘤欠陥1の修復方法では、大別して、瘤欠陥1をレーザーで除去する機能に加えて、それに先立って瘤欠陥1を検知、特定する機能を有し、これらの機能は、マイクロメートルの桁で高精度に一体化され、瘤欠陥1検査修正機構を成している。   In the method for repairing the bump defect 1 on the surface of the embossing roll according to the present invention, in addition to the function of removing the bump defect 1 with a laser, it has a function of detecting and identifying the bump defect 1 prior to the function. Is integrated with high accuracy with a micrometer digit, and forms an aneurysm 1 inspection and correction mechanism.

瘤欠陥1を除去する機能を実現するために、図1に示すように、加工用レーザー装置21から出射された加工用レーザービーム25は対物レンズ29にて広げられ、そして、該対物レンズ29の先に配置された集光レンズ31にてレーザー照射位置、すなわちレーザー加工位置にビームスポット33、すなわち、加工点Pを形成する。   In order to realize the function of removing the defect 1, the processing laser beam 25 emitted from the processing laser device 21 is spread by the objective lens 29 as shown in FIG. The beam spot 33, that is, the processing point P is formed at the laser irradiation position, that is, the laser processing position, by the condensing lens 31 arranged in advance.

前述した、特許文献1のエンボスロール7面に垂直に加工用レーザービームを入射する方式では、10倍から50倍の倍率の対物レンズで集光し、作動距離20mmから5mmの範囲であった。本発明のエンボスロール7の円周に対して接線方向から入射する方式でも、加工用レーザービームによる瘤欠陥1の除去が行われる範囲を極力小さくするためにレンズの開口数を可能な限り大きくすることが望ましく、集光レンズ31の大きさは有効直径50mm以上として、一般的なエンボスロール7の直径300mmを考慮して光学系を配置するためには作動距離を70mm以上にする必要があり、対物レンズ29と瘤欠陥1が除去されるエンボスロール7の加工点Pとの距離(作動距離)は、100mmに設定した。尚、これらの設計条件は必要とされるスポット径と焦点深度が得られればよく、この数字に限定されるものではない。   In the above-described method in which the processing laser beam is incident perpendicularly to the surface of the embossing roll 7 of Patent Document 1, light is condensed by an objective lens having a magnification of 10 to 50 times, and the working distance is in the range of 20 mm to 5 mm. Even in the method of entering from the tangential direction with respect to the circumference of the embossing roll 7 of the present invention, the numerical aperture of the lens is increased as much as possible in order to minimize the range in which the lumbar defect 1 is removed by the processing laser beam. Desirably, the condenser lens 31 has an effective diameter of 50 mm or more, and the working distance needs to be 70 mm or more in order to arrange the optical system in consideration of the diameter of a general embossing roll 7 of 300 mm. The distance (working distance) between the objective lens 29 and the processing point P of the embossing roll 7 from which the aneurysm defect 1 is removed was set to 100 mm. These design conditions are not limited to these numbers as long as the required spot diameter and focal depth can be obtained.

第1図に示した構成では、加工用レーザー装置21と共に波長の異なる可視光の位置決めレーザー装置23を設けている。2つのレーザー装置から照射されるレーザーは同軸で入射されるようにハーフミラー27aで合体される。この場合、対物レンズ29と最終段の集光レンズ31は、色消しレンズであることが特に望ましい。この位置決めレーザー装置23から発信される位置決めレーザーは、加工用レーザービームの照射位置の特定と確認のために組み込まれるが、瘤欠陥1の検出、可視化の目的でも利用しうる。   In the configuration shown in FIG. 1, a visible light positioning laser device 23 having a different wavelength is provided together with the processing laser device 21. The laser beams emitted from the two laser devices are combined by the half mirror 27a so as to be incident on the same axis. In this case, it is particularly desirable that the objective lens 29 and the final condenser lens 31 are achromatic lenses. The positioning laser emitted from the positioning laser device 23 is incorporated for specifying and confirming the irradiation position of the processing laser beam, but it can also be used for the purpose of detecting and visualizing the defect 1.

ここで、同様の目的のために、レーザーの出力端に偏光素子、NDフィルターなどによる光減衰器を装備してレーザー出力を低出力と高出力に切り替えられるようにすることで、低出力に設定したレーザーをエンボスロール7表面に接線方向から照射することで、瘤欠陥1の探索にも利用可能となるし、加工用レーザービーム照射位置の確認を行うこともできるようになる。   Here, for the same purpose, a low output is set by installing a light attenuator with a polarizing element, ND filter, etc. at the output end of the laser so that the laser output can be switched between a low output and a high output. By irradiating the surface of the embossing roll 7 from the tangential direction, the laser beam can be used for searching for the bump defect 1, and the irradiation position of the processing laser beam can be confirmed.

また、上記のようにレーザー出力切り替え機能を持つ2台以上の波長の異なる高出力レーザーを準備しておくことも有効であり、広範囲の材質のエンボスロール7へ適用することも可能になり、多種のレーザーを装備することはすべて本発明の範囲に含まれる。   In addition, it is also effective to prepare two or more high-power lasers with different wavelengths having a laser output switching function as described above, which can be applied to an embossing roll 7 of a wide range of materials. All of the following lasers are within the scope of the present invention.

瘤欠陥1の検知と特定および、加工高さ,形状の観測には、それぞれエンボスロール7面の円周に対して接線方向から観測する顕微鏡システム35a(第1観測手段)とエンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35b(第2観測手段)の互いに角度90度をなす2組のCDDカメラを具備した顕微鏡システムが準備される。   For the detection and identification of the defect 1 and the observation of the processing height and shape, the microscope system 35a (first observation means) for observing from the tangential direction with respect to the circumference of the embossing roll 7 surface and the embossing roll 7 surface, respectively. A microscope system including two sets of CDD cameras that form an angle of 90 degrees with each other is prepared for a microscope system 35b (second observation means) for observation from a vertical direction.

ここで、接線方向から観測する顕微鏡システム35aの視界は、加工用レーザー装置21の加工用レーザービームと位置決めレーザー装置23の可視レーザーの光軸と一致され、瘤欠陥1の存在する領域を集光レンズ31、対物レンズ29を介し、ハーフミラー27bで分岐して観測する。分岐場所は、レーザー光源と対物レンズ29の間としたが、これは、集光レンズ31と対物レンズ29の間で分岐してもよい。   Here, the field of view of the microscope system 35a observed from the tangential direction is coincident with the processing laser beam of the processing laser device 21 and the optical axis of the visible laser of the positioning laser device 23, and the region where the defect 1 exists is condensed. The light is branched and observed by the half mirror 27b via the lens 31 and the objective lens 29. The branching location is between the laser light source and the objective lens 29, but this may be branched between the condenser lens 31 and the objective lens 29.

接線方向からの観測用照明は、照明装置37から導かれたライトガイド39にて角度をつけて配置し、良好な明るさを持った視界を得るために光軸上後方に反射鏡41を配置した(図2参照)。この反射鏡41は、反射光量が100%に近い必要はなく、白色の紙やプラスチックシートでもよく、表面に散乱効果をもつことがより好ましい。   The observation illumination from the tangential direction is arranged at an angle by a light guide 39 guided from the illuminating device 37, and a reflecting mirror 41 is arranged on the rear side of the optical axis to obtain a field of view with good brightness. (See FIG. 2). The reflecting mirror 41 does not need to have a reflected light amount close to 100%, and may be white paper or a plastic sheet, and more preferably has a scattering effect on the surface.

エンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35bは、検査時には瘤欠陥1の投影面積の算出に使用される。また、可視レーザー照射時には、加工用レーザービームの面内方向の位置決めに用いられる。
エンボスロール7の軸方向へのビームスポット33の移動は、集光レンズ31の光軸と垂直方向の位置を移動させることによって可能である。
すなわち加工用レーザービームの照射では、集光レンズ31を瘤欠陥1の大きさに合わせてエンボスロールの軸方向に往復移動させることで、加工用レーザービームのビームスポット33が左右に移動(揺動)し瘤欠陥1を除去することが出来る。
The microscope system 35b for observing from the direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7 is used for calculating the projected area of the aneurysm defect 1 at the time of inspection. Further, when irradiating with visible laser, it is used for positioning in the in-plane direction of the processing laser beam.
The beam spot 33 can be moved in the axial direction of the embossing roll 7 by moving the position of the condenser lens 31 in the direction perpendicular to the optical axis.
That is, in the irradiation of the processing laser beam, the beam spot 33 of the processing laser beam moves left and right (oscillates) by reciprocating the condenser lens 31 in the axial direction of the embossing roll in accordance with the size of the lump defect 1. ) The aneurysm defect 1 can be removed.

垂直方向の観測用照明は、顕微鏡システム35bに組み込まれた図示しない対物レンズの作動距離を短く取れると共に、反射光量も十分取れるため、顕微鏡システム35bの内部に同軸落射した。   The observation illumination in the vertical direction is coaxially incident on the inside of the microscope system 35b because the working distance of an objective lens (not shown) incorporated in the microscope system 35b can be shortened and a sufficient amount of reflected light can be obtained.

図3、図4にそれぞれの顕微鏡システムの視野に捉えられた瘤欠陥1の概要を示す。
図3は、エンボスロール7面に対して接線方向から観測したエンボスロール7の円周の上端部の概略図である。結果として、瘤欠陥1が存在すると観測画面3のエンボスロール端面5に輝点として映し出される。
FIG. 3 and FIG. 4 show an outline of the aneurysm defect 1 captured in the field of view of each microscope system.
FIG. 3 is a schematic view of the upper end portion of the circumference of the embossing roll 7 observed from the tangential direction with respect to the surface of the embossing roll 7. As a result, when the defect 1 is present, it is displayed as a bright spot on the embossing roll end face 5 of the observation screen 3.

図4は、エンボスロール7面に垂直な方向から観測したエンボスロール7の円周上の概略図である。瘤欠陥1は、半球状のまたは半球をつなぎ合わせたような突起状の構造で黒色に映し出される。   FIG. 4 is a schematic diagram on the circumference of the embossing roll 7 observed from a direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7. The bump defect 1 is projected in black with a hemispherical shape or a projection-like structure in which hemispheres are joined together.

加工用レーザービームのエンボスロール7の半径方向への微調整も行われることが望ましい。この場合、接線方向から観測する顕微鏡システム35aとエンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35bの双方の画像に捉えられた位置決め用の可視レーザー23のレーザーのビームスポット33の大きさなどにより加工用レーザービームの照射位置の調整が行われる。   It is desirable that fine adjustment of the processing laser beam in the radial direction of the embossing roll 7 is also performed. In this case, the size of the laser beam spot 33 of the visible laser 23 for positioning captured in the images of both the microscope system 35 a observed from the tangential direction and the microscope system 35 b observed from the direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7. Thus, the irradiation position of the processing laser beam is adjusted.

加工用レーザー装置21,位置決めレーザー装置23、そしてエンボスロール7面に対して接線方向から観測する顕微鏡システム35a、エンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35bは、検査修正制御装置43と電気的に接続され、それぞれの動作が制御される。また、エンボスロール7を回転、並びに、軸方向に移動させ、位置を検出するローラ制御機構45が検査修正制御装置43とのコマンドとステータス情報通信を行うように設けられている。   The processing laser device 21, the positioning laser device 23, the microscope system 35 a that observes from the tangential direction with respect to the surface of the embossing roll 7, and the microscope system 35 b that observes from the direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7, They are electrically connected and their operations are controlled. Further, a roller control mechanism 45 that detects the position by rotating and moving the embossing roll 7 in the axial direction is provided to communicate commands and status information with the inspection / correction control device 43.

次に、瘤欠陥1の検出から除去までの動作を、順を追って説明する。   Next, the operation from detection to removal of the bump defect 1 will be described step by step.

先ず、瘤欠陥1の検査と修正に供されるエンボスロール7が、図示しない電動機などを用いたロールの回転機構つきロール検査台に懸架されるとローラ制御機構45により、エンボスロール7の位置だしが行われる。このエンボスロール7の軸方向の一方の端に、瘤欠陥1検査修正機構の観測位置が設定され、回転角度と共に初期値がローラ制御機構45から検査修正制御装置43に送られ、検査修正制御装置43内部の図示しない記憶装置に記録される。   First, when the embossing roll 7 used for the inspection and correction of the bump defect 1 is suspended on a roll inspection table with a roll rotation mechanism using an electric motor (not shown), the position of the embossing roll 7 is set by the roller control mechanism 45. Is done. The observation position of the defect defect 1 inspection and correction mechanism is set at one end of the embossing roll 7 in the axial direction, and the initial value together with the rotation angle is sent from the roller control mechanism 45 to the inspection and correction control device 43. 43 is recorded in a storage device (not shown).

次に、検査修正制御装置43からの検査開始コマンドによりローラ制御機構45は、エンボスロール7を回転させる。エンボスロール7が回転開始すると、検査修正制御装置43は順次、エンボスロール7面に対して接線方向から観測する顕微鏡システム35aとエンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35bの双方からの取得画像を処理し、異常を発見すると、それぞれ輝点の高さ、暗部の大きさを予め設定された判定値と比較し、瘤欠陥1と判断するとその位置情報をローラ制御機構45から吸い上げ、検査結果データとして取得画像とその処理結果、輝点の高さ、暗部の大きさと共に記憶部に格納する。エンボスロール7が1回転終わると、軸方向にエンボスロール7を所定量移動させ、次のラインの検査を行う。   Next, the roller control mechanism 45 rotates the embossing roll 7 by an inspection start command from the inspection correction control device 43. When the embossing roll 7 starts to rotate, the inspection correction control device 43 sequentially receives from both the microscope system 35a observing from the tangential direction with respect to the surface of the embossing roll 7 and the microscope system 35b observing from the direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7. When the acquired image is processed and an abnormality is found, the height of the bright spot and the size of the dark part are compared with preset determination values. The acquired image and its processing result, the brightness of the bright spot, and the size of the dark part are stored in the storage unit as inspection result data. When the embossing roll 7 finishes one rotation, the embossing roll 7 is moved in the axial direction by a predetermined amount, and the next line is inspected.

この動作を順次繰り返して、瘤欠陥1の検出、特定を終了する。欠陥数‘0’の場合、エンボスロール7は、次工程に送り出される。   This operation is sequentially repeated to complete the detection and identification of the aneurysm defect 1. When the number of defects is “0”, the embossing roll 7 is sent to the next process.

瘤欠陥1が少なくとも1つ特定されたエンボスロール7は、検査結果データに基づいて位置だしされ、レーザーによる除去動作が行われる。位置決めレーザー装置23のレーザーによって瘤欠陥1に許容誤差範囲内で位置決めした後、加工用レーザー装置21に設けられた図示しない開閉器を動作させ、加工用レーザー装置21の加工用レーザービームを瘤欠陥1に照射させる。そして、エンボスロール7面に垂直な方向から観測する顕微鏡システム35bによって計測された寸法範囲内で集光レンズ31を集光レンズ31を図示しない微動機構で揺動させながら、エンボスロール7面に対して接線方向から観測する顕微鏡システム35aにて観測された画像から瘤欠陥1の高さを順次モニターして、規定値以下となった時点で集光レンズ31の揺動を停止し、加工用レーザー装置21の図示しない開閉器を閉じる。   The embossing roll 7 in which at least one knob defect 1 is specified is positioned based on the inspection result data, and the removal operation by the laser is performed. After positioning to the aneurysm defect 1 by the laser of the positioning laser device 23 within an allowable error range, a switch (not shown) provided in the processing laser device 21 is operated, and the processing laser beam of the processing laser device 21 is made to the aneurysm defect. 1 is irradiated. Then, while the condenser lens 31 is swung by a fine movement mechanism (not shown) within a size range measured by the microscope system 35b observed from a direction perpendicular to the surface of the embossing roll 7, the surface of the embossing roll 7 is moved with respect to the surface of the embossing roll 7. Then, the height of the aneurysm defect 1 is sequentially monitored from the image observed by the microscope system 35a observed from the tangential direction, and the oscillation of the condensing lens 31 is stopped when the height falls below the specified value, and the processing laser The switch (not shown) of the device 21 is closed.

この動作を1本のエンボスロール7の発見されたすべての瘤欠陥1に対して行った後、エンボスロール7の表面を清浄することですべての瘤欠陥1検査修復工程を終了する。   After this operation is performed on all the lumped defects 1 found on one embossing roll 7, the surface of the embossing roll 7 is cleaned, and all the groin defect 1 inspection and repairing steps are completed.

以上、検査工程と修復工程を分離した手順で説明したが、1つの瘤欠陥1を検知した時点で逐次修復動作を行うようにしてもよく、上に説明した手順に拘束されるものではない。また、エンボスロール7を軸方向に移動するとしたが、検査修正機構部分を移動するようにしてもよい。こうすることで、前後の工程でのエンボスロール7の移動を回避することができる。   As described above, the procedure in which the inspection process and the repairing process are separated has been described. However, the repairing operation may be sequentially performed at the time when one bump defect 1 is detected, and is not restricted by the procedure described above. Further, although the embossing roll 7 is moved in the axial direction, the inspection correction mechanism portion may be moved. By carrying out like this, the movement of the embossing roll 7 in the front and back processes can be avoided.

本発明に関連するエンボスロール7表面の瘤欠陥1修復方法の実施例を以下に説明する。 An embodiment of the method for repairing the bump defect 1 on the surface of the embossing roll 7 related to the present invention will be described below.

(実施例1)
図5は、エンボスロール7を形成させる層構成と瘤欠陥1の除去方法を示す概略図である。
(Example 1)
FIG. 5 is a schematic view showing a layer structure for forming the embossing roll 7 and a method for removing the bump defect 1.

軸のある鉄性のロール芯材9を砥石研磨後、電析ニッケルめっきを行い密着層11を形成し、次に電析銅めっきを行い、下地層13を約200μm形成した。この面をバーチカル研磨により整面し、銀の置換めっきを行って剥離層15を形成した。さらに、電析銅めっきを行い、バーチカル研磨により表面粗さRa0.001〜0.005μmになるように研磨し加工層17を形成した。この研磨面である加工層17を、粒子経50〜150μm程度の炭化珪素を用いて約4時間ブラスト処理を行い,微細な凹凸を形成した後,塩化鉄液によってエッチングして表面の凹凸を軽減した。   After grinding the iron roll core material 9 having a shaft, the electrodeposited nickel was plated to form an adhesion layer 11 and then the electrodeposited copper was plated to form an underlayer 13 of about 200 μm. This surface was leveled by vertical polishing, and silver displacement plating was performed to form a release layer 15. Furthermore, electrodeposited copper plating was performed, and the processed layer 17 was formed by polishing so as to have a surface roughness Ra of 0.001 to 0.005 μm by vertical polishing. The processed layer 17 as the polished surface is blasted with silicon carbide having a particle size of about 50 to 150 μm for about 4 hours to form fine irregularities, and then etched with an iron chloride solution to reduce the irregularities on the surface. did.

この研磨面である加工層17を水滴が残らないようにエアガンで乾燥させた後、瘤欠陥検査を行い加工層17の表面に発生した瘤欠陥1を検知し、特定された瘤欠陥1に超短パルスレーザー装置(ホヤカンデオオプトロニクス社製FLS−5000;発振波長775nm、ピークパワー800mW、最大パルスエネルギー800μJ/パルス、最小パルス幅150フェムト秒、パルス繰り返し周波数1kHz、直線偏光されたビームスポットの径10μm)を用いて、レーザー(ビーム直径約50μm,加工部とレンズ間の距離約100mm,レーザー出力値100mW,パルス幅200fs)をエンボスロール7の接線方向から照射して突起状の瘤欠陥1を取り除いた。   After the processed layer 17 which is the polished surface is dried with an air gun so that no water droplets remain, an inspection of the defect defect is performed by detecting the defect defect 1 on the surface of the processed layer 17. Short pulse laser device (FLS-5000 manufactured by Hoya Candeo Optronics Co., Ltd .; oscillation wavelength 775 nm, peak power 800 mW, maximum pulse energy 800 μJ / pulse, minimum pulse width 150 femtoseconds, pulse repetition frequency 1 kHz, diameter of linearly polarized beam spot 10 μm) is used to irradiate a laser beam (beam diameter of about 50 μm, distance between the processing part and the lens of about 100 mm, laser output value of 100 mW, pulse width of 200 fs) from the tangential direction of the embossing roll 7 to form the protrusion-like defect 1 Removed.

引続き加工層17の表面に、電析クロムめっきにてめっき厚10μmめっきして保護層19を形成した。   Subsequently, a protective layer 19 was formed on the surface of the processed layer 17 by plating with a plating thickness of 10 μm by electrodeposition chromium plating.

さらに、このクロムめっきによる保護層17の表面検査を行い、クロムめっきを行う前に検出されなかった瘤欠陥1に加工用レーザービームを照射して取り除いた。こうして得られたエンボスロールを用い、このロール面をポリエステルフィルム上に積層した紫外線硬化樹脂に転写し、フィルムを作製すると無欠陥のフィルムシートを作製するとことができた。 Further, the surface of the protective layer 17 by chrome plating was inspected and removed by irradiating the laser beam for processing to the bump defect 1 which was not detected before chrome plating. Using the embossed roll thus obtained, the roll surface was transferred to an ultraviolet curable resin laminated on a polyester film, and a film was produced. Thus, a defect-free film sheet could be produced.

本発明は、液晶テレビ、パソコンなどに用いる液晶表示装置などの画像表示装置の表示面の表面に対する外光の写りこみを防止する反射防止フィルムを作製する為の反射防止フィルム成形用エンボスロールの表面欠陥の除去及び修復方法にも利用可能である。 The present invention relates to the surface of an embossing roll for forming an antireflection film for producing an antireflection film for preventing the reflection of external light onto the surface of the display surface of an image display device such as a liquid crystal display device used in a liquid crystal television or a personal computer. It can also be used for defect removal and repair methods.

本発明の実施例であるエンボスロール表面の瘤欠陥修復方法の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the bump defect repairing method of the embossing roll surface which is an Example of this invention. 本発明の実施例であるエンボスロール表面の瘤欠陥修復方法のエンボスロール円周に対して接線方向から観測する照明系の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the illumination system observed from a tangential direction with respect to the embossing roll circumference of the embossing roll surface repair method of the embossing roll surface which is an Example of this invention. 本発明の実施例であるエンボスロール表面の瘤欠陥修復方法のエンボスロール円周に対して接線方向から観測したエンボスロールの円周上上端部の概略図である。It is the schematic of the upper end part on the circumference of the embossing roll observed from the tangential direction with respect to the embossing roll circumference of the embossing roll circumference repairing method of the embossing roll surface which is an example of the present invention. 本発明に関わるエンボスロール面に垂直方向から観測したエンボスロールの円周上の概略図である。It is the schematic on the circumference of the embossing roll observed from the perpendicular | vertical direction to the embossing roll surface in connection with this invention. 本発明に関わるエンボスロールの構成と瘤欠陥の除去方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the embossing roll in connection with this invention, and the removal method of an ankle defect. 本発明に関するエンボスロールの形成工程を示す図The figure which shows the formation process of the embossing roll regarding this invention 本発明に関するエンボスロールの形成工程Embossing roll forming process of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・ 瘤欠陥
3・・・・ 観測画面
5・・・・ エンボスロール端面
7・・・・ エンボスロール
9・・・・ ロール芯材
11・・・・ 密着層
13・・・・ 下地層
15・・・・ 剥離層
17・・・・ 加工層
19・・・・ 保護層
21・・・・ 加工用レーザー装置
23・・・・ 位置決めレーザー装置
25・・・・ 加工用レーザービーム
27a、27b・・・・ハーフミラー
29・・・・対物レンズ
31・・・・集光レンズ
33・・・・ビームスポット
35a、35b・・・・顕微鏡システム
37・・・・照明装置
39・・・・ライトガイド
41・・・・反射鏡
43・・・・検査修正制御装置
45・・・・ローラ制御機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...... Defect 3 ... Observation screen 5 ... Embossing roll end face 7 ... Embossing roll 9 ... Roll core material 11 ... Adhesion layer 13 ... Bottom Layer 15 ... Peeling layer 17 ... Processing layer 19 ... Protective layer 21 ... Processing laser device 23 ... Positioning laser device 25 ... Processing laser beam 27a, 27b ... half mirror 29 ... objective lens 31 ... condensing lens 33 ... beam spots 35a, 35b ... microscope system 37 ... illumination device 39 ... Light guide 41 ... Reflector 43 ... Inspection / correction control device 45 ... Roller control mechanism

Claims (10)

円筒状部材の製造方法であって、
前記ロール面を、突起状の瘤欠陥がないか検査する検査工程、
前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する瘤欠陥除去工程、
を備えることを特徴とする円筒状部材の製造方法。
A method of manufacturing a cylindrical member,
An inspection step for inspecting the roll surface for protrusion-like nodule defects;
A nodule defect removing step of removing the nodule defect by irradiating a laser beam for processing the nodule defect from the tangential direction of the roll surface,
The manufacturing method of the cylindrical member characterized by comprising.
エンボスパターンが形成されたロール面を備えた円筒状部材の製造方法であって、
前記ロール面にエンボスパターンを形成するパターン形成工程、
前記ロール面を、突起状の瘤欠陥がないか検査する検査工程、
前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する瘤欠陥除去工程、
を備えることを特徴とする円筒状部材の製造方法。
A method of manufacturing a cylindrical member having a roll surface on which an emboss pattern is formed,
A pattern forming step of forming an embossed pattern on the roll surface;
An inspection step for inspecting the roll surface for protrusion-like nodule defects;
A nodule defect removing step of removing the nodule defect by irradiating a laser beam for processing the nodule defect from the tangential direction of the roll surface,
The manufacturing method of the cylindrical member characterized by comprising.
前記パターン形成工程と検査工程との間に、前記ロール面表面に金属層を形成する金属層形成工程を備えることを特徴とする請求項2記載の円筒状部材の製造方法。   The method for producing a cylindrical member according to claim 2, further comprising a metal layer forming step of forming a metal layer on the surface of the roll surface between the pattern forming step and the inspection step. 前記瘤欠陥除去工程で用いられる加工用レーザービームは、パルス幅1ピコ秒以下の超短パルスレーザーであることを特徴とする請求項2記載の円筒状部材の製造方法。   3. The method for manufacturing a cylindrical member according to claim 2, wherein the processing laser beam used in the step of removing the defect is an ultrashort pulse laser having a pulse width of 1 picosecond or less. 前記検査工程は、前記ロール面上の検査対象部位を当該ロール面の法線方向と接線方向から観測し、予め設定した瘤欠陥の基準と一致するかを判定する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれかの記載の円筒状部材の製造方法。   The inspection step is a step of observing an inspection target site on the roll surface from a normal direction and a tangential direction of the roll surface, and determining whether or not it matches a preset criterion for an aneurysm defect. The manufacturing method of the cylindrical member in any one of Claim 1 to 4. 前記瘤欠陥除去工程は、
前記ロール面の接線方向から前記瘤欠陥に対し当該円筒状部材の軸方向に揺動させながら加工用レーザービームを照射して当該瘤欠陥を除去する工程であることを特徴とする請求項1から5記載のいずれかに記載の円筒状部材の製造方法。
The aneurysm defect removing step includes:
2. The step of removing the bump defect by irradiating a machining laser beam while swinging the bump defect in the axial direction of the cylindrical member from a tangential direction of the roll surface. The method for producing a cylindrical member according to any one of claims 5 to 6.
請求項1から6のいずれかに記載の方法で製造された円筒状部材が備えるロール面の形状を転写されたことを特徴とする転写物。   A transfer product, wherein the shape of the roll surface of the cylindrical member produced by the method according to claim 1 is transferred. ロール面を備えた円筒状部材の瘤欠陥修正装置であって、
当該瘤欠陥修正装置は少なくとも、
前記ロール面上の検査対象部位を当該ロール面の法線方向から観測可能な第1観測手段と、前記検査対象部位を当該ロール面の接線方向から観測可能な第2観測手段と、
前記第1観測手段及び第2観測手段によって特定された検査対象部位の突起を瘤欠陥と判断すべき基準と比較する瘤欠陥判定手段と、
を備える瘤欠陥検出機構と、
前記瘤欠陥検出機構によって検出された瘤欠陥の位置を検出する位置決め手段と、
前記瘤欠陥を除去する加工用レーザーを当該瘤欠陥に前記ロール面の接線方向から照射可能な加工用レーザービーム照射手段と、
を備える瘤欠陥除去機構とによって構成されることを特徴とする瘤欠陥修正装置。
A device for correcting an anomaly of a cylindrical member having a roll surface,
The aneurysm repair device is at least
A first observation means capable of observing the inspection target site on the roll surface from a normal direction of the roll surface; a second observation means capable of observing the inspection target site from a tangential direction of the roll surface;
An aneurysm defect determination means for comparing the protrusions of the inspection target site specified by the first observation means and the second observation means with a reference to be determined as an aneurysm defect;
An aneurysm defect detection mechanism comprising:
Positioning means for detecting the position of the aneurysm defect detected by the aneurysm defect detection mechanism;
A processing laser beam irradiating means capable of irradiating the grooving defect from the tangential direction of the roll surface with the processing laser for removing the grooving defect;
An aneurysm defect correcting device comprising: an aneurysm defect removing mechanism.
前記位置決め手段は可視レーザーであり、当該可視レーザーと前記加工用レーザービームとは同軸で入射可能であり、かつ両レーザーの焦点を同じとする手段をさらに備えることを特徴とする請求項8記載の瘤欠陥修正装置。   The said positioning means is a visible laser, The said visible laser and the said laser beam for a process can inject coaxially, and are further provided with the means which makes the focus of both lasers the same. An aneurysm repair device. 前記位置決めに用いる可視レーザーは当該手段から照射される加工用レーザービームの出力を可視領域内で変更可能とする光減衰器と、発振波長の異なる2以上の高出力光源とをさらに備え、
前記加工用レーザービームは前記円筒状部材の軸方向に揺動可能であることを特徴とする請求項9に記載の瘤欠陥修正装置。
The visible laser used for the positioning further includes an optical attenuator capable of changing the output of the processing laser beam emitted from the means within the visible region, and two or more high-output light sources having different oscillation wavelengths,
The aneurysm defect correcting device according to claim 9, wherein the processing laser beam is swingable in an axial direction of the cylindrical member.
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