JP2011173191A - ロール金型の製造方法及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールツーロール法により製造される光学フィルムにシワが発生するのを抑制できるロール金型の製造方法を提供する。
【解決手段】本実施の形態によるロール金型の製造方法では、バイト３１を備えた旋盤装置１を準備する。次に、ロール１００を旋盤装置１に取り付ける。次に、旋盤加工中に生じるバイトの磨耗量に応じて設定される切り込み量に基づいて、旋盤加工により、前記ロール１００の表面に、Ｘ軸方向に配列される複数の溝を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ロール金型の製造方法及び光学フィルムの製造方法に関し、さらに詳しくは、ロール金型の製造方法及び、構造化された表面を有する光学フィルムの製造方法に関する。

光学フィルムは、構造化された表面を有する。換言すれば、光学フィルムは、微細な凹凸が形成された表面を有する。光学フィルムはたとえば、導光フィルムやプリズムシート、レンチキュラレンズシート、マイクロレンズアレイである。

光学フィルムは通常、射出成形法により製造される。特開平１０−２７８０６２号公報（特許文献１）には、射出成形法により光学フィルム（導光フィルム）を製造する方法が記載されている。

特開平１０−２７８０６２号公報

射出成形法により光学フィルムを製造する場合、サイズの大きい光学フィルムを製造しにくい。また、射出成形法はバッチ処理であるため、生産性が低い。

光学フィルムを製造する他の方法に、ロールツーロール法がある。ロールツーロール法では、ロール金型を使用する。ロール金型によりフィルムの表面が賦形され、光学フィルムが製造される。ロールツーロール法は、連続的に光学フィルムを製造するため、射出成形と比較して生産性が向上する。さらに、ロールツーロール法では、サイズの大きな導光フィルム等の光学フィルムも製造できる。

ロールツーロール法により光学フィルムを製造する場合、製造された光学フィルムを巻き取りロールに巻き取る。しかしながら、光学フィルムを巻き取るとき、光学フィルムにシワが発生する場合がある。シワが発生すれば、光学フィルムの巻姿が悪くなる。

本発明の目的は、ロールツーロール法により製造される光学フィルムにシワが発生するのを抑制できるロール金型の製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明によるロール金型の製造方法は、光学フィルムの製造に利用されるロール金型を製造する。ロール金型の製造方法は、バイトを備えた旋盤装置を準備する工程と、ロールを旋盤装置に取り付ける工程と、旋盤加工により生じるバイトの磨耗量に応じて設定される切り込み量に基づいて、旋盤加工により、ロールの表面に、ロールの軸方向に配列された複数の溝を形成する工程とを備える。

本発明によれば、バイトの磨耗量に応じて切り込み量が調整される。そのため、ロールに形成される複数の溝の深さのばらつきを低減できる。そのため、製造された光学フィルムの表面に形成される凹凸の高さのばらつきを低減できる。したがって、光学フィルムを巻き取りロールに巻き取るときに、光学フィルムにシワが発生しにくい。

好ましくは、ロールは、第１端面及び第２端面を備える。複数の溝を形成する工程は、第１端面から第２端面に向かってロール表面上に溝を順番に形成する。複数の溝を形成する工程はさらに、第１〜第ｎ切り込み量（ｎは２以上の自然数）を設定する工程と、第ｎ−１切り込み量で１又は複数の溝を形成した後、第ｎ切り込み量で新たな１又は複数の溝を形成する工程とを備える。

この場合、複数の切り込み量を設定することにより、ロールに形成される複数の溝の深さのばらつきを低減できる。

好ましくは、第１〜第ｎ切り込み量を設定する工程は、第ｎ−１切り込み量により複数の溝が形成された後のバイトの磨耗量に基づいて、第ｎ切り込み量を設定する。

この場合、バイトの磨耗量に基づいて第ｎの切り込み量を設定することにより、第ｎ切り込み量の精度を向上することができる。

好ましくは、第１〜第ｎ切り込み量を設定する工程は、ロールと同じ材質及び大きさを有するサンプルロールを準備する工程と、旋盤装置にサンプルロールを取り付ける工程と、第１切り込み量に基づいて、第１端面から第２端面に向かって複数の溝を形成する工程と、形成された複数の溝の深さを測定し、形成された溝数に対応するバイトの磨耗量を決定する工程と、決定されたバイトの摩耗量に基づいて、第ｎ切り込み量を設定する工程とを備える。

この場合、第ｎ切り込み量の精度を向上することができる。

本発明による光学フィルムの製造方法は、上述のロール金型を準備する工程と、樹脂からなるフィルム素材を準備する工程と、ロール金型によりフィルム素材の表面を賦形して光学フィルムを製造する工程とを備える。

光学フィルムの製造に利用されるロール金型の斜視図である。 図１に示したＩＩ―ＩＩ線での断面の拡大図である。 図１に示したロール金型を用いて製造した光学フィルムの断面図である。 本発明の実施の形態による旋盤装置の構成を示す概略図である。 図４に示した移動データテーブルを示す図である。 図４に示す旋盤装置を用いて設定切り込み量を設定する動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるサンプルロールに溝を形成する工程を示す模式図である。 図７に続く工程を示す模式図である。 図６の動作でサンプルロールに形成された溝の実測深さの一例を説明するための図である。 図９に基づいて設定される設定切り込み量の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態によるロール金型を示す拡大図である。 図１１に示したロール金型の製造方法を示すフロー図である。 図１１に示したロール金型を用いて製造された光学フィルムの断面図である。 本発明の実施の形態による活性エネルギ線硬化樹脂を用いた光学フィルムの製造装置を示す概略図である。 本発明の実施の形態による熱成形による光学フィルムの製造装置を示す概略図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

本発明者らは、ロールツーロール法により製造される光学フィルムにシワが発生する原因を調査した。その結果、次に示す原因により、光学フィルムにシワが発生することを見出した。

図１はロールツーロール法に利用されるロール金型１０の斜視図である。図１を参照して、ロール金型１０は、ロール胴部１２０と、ロール軸部１１０とを備える。ロール軸部１１０は、ロール金型１０の軸１２と同軸に配置される。ロール胴部１２０は、円柱状のロール表面１０３と、端面１０１及び１０２とを備える。

ロール表面１０３には、複数の溝ＧＲ１〜ＧＲｉ（ｉは自然数）が形成される。複数の溝ＧＲ１〜ＧＲｉは、軸１２方向に配列する。各溝ＧＲ１〜ＧＲｉは、ロール表面１０３の周方向に延びる。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。図２を参照して、本例では、各溝ＧＲ１〜ＧＲｉの横断形状は三角形状である。しかしながら、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの横断形状は三角形状に限定されない。たとえば、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの横断形状は弓状であってもよいし、矩形状であってもよい。溝ＧＲ１〜ＧＲｉは、深さＤ１〜Ｄｉを有する。

図３は、ロール金型１０を用いて製造される光学フィルム３００の断面図である。図３を参照して、光学フィルム３００は、複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉを備える。複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉは、各柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの横断方向に並んで配列される。各柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの横断面は、ロール金型１０の溝ＧＲ１〜ＧＲｎの横断面に対応する。要するに、溝ＧＲ１〜ＧＲｎにより、複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉが形成される。図３では柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉは線状プリズムである。しかしながら、柱状光学素子はシリンドリカルレンズであってもよいし、矩形状や台形状の横断面を有する柱状光学素子であってもよい。

本発明者らは、図１に示すロール金型１０を用いてロールツーロール法により光学フィルム３００を製造した。その結果、光学フィルム３００にシワが発生し、光学フィルム３００の巻姿が悪かった。そこで、本発明者らは、シワの発生原因を調査した。

初めに、本発明者らは、光学フィルム３００の各柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さを調査した。その結果、柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さは一定ではなく、ばらついていた。より具体的には、柱状光学素子の高さは、ＯＥ１からＯＥｉに向かって徐々に低くなっていた。

そこで、本発明者らは、柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉを形成する溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さを調査した。調査の結果、ロール金型１０の溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さが一定ではなく、ばらついていた。より具体的には、溝の深さは、ＧＲ１からＧＲｉに向かって徐々に小さくなっていた。

以上の調査の結果、本発明者らは、以下の原理により、光学フィルム３００にシワが発生すると考えた。溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さのばらつきにより、柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さにばらつきが生じる。柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さにばらつきが生じるため、巻き取り時の光学フィルム３００にシワが発生する。

以上の知見に基づいて、本発明者らは、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの高さのばらつきを抑えれば、光学フィルム３００にシワが発生するのを抑制できると考えた。そこで、本発明者らはさらに、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの高さがばらつく原因を検討した。

溝ＧＲ１〜ＧＲｉはバイトを用いた旋盤加工により形成される。溝は、ＧＲ１から、ＧＲ２、ＧＲ３、・・・、ＧＲｉ−１、ＧＲｉの順番で形成される。溝が順次形成されるに従って、バイトが磨耗する。このバイトの磨耗により、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さにばらつきが生じると考えられる。

以上の検討に基づいて、本発明者らは、旋盤加工時に、バイトの磨耗量を考慮した切り込み量を設定することにより、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さのばらつきを低減できると考え、本発明を完成した。以下、本発明の詳細を説明する。
[旋盤装置の構成]

本実施の形態によるロール金型は、図４に示す旋盤装置を用いて製造される。以下、旋盤装置１の構成について説明する。

図４を参照して、旋盤装置１は、ベッド４０と、主軸台５０と、往復台３０と、心押台４５と、制御装置２０とを備える。

主軸台５０は、旋盤装置１の一端に配置され、心押台４５は、旋盤装置１の他端に配置される。主軸台５０は、心押台４５と対向する側面に、図示しないチャックを備える。心押台４５は、主軸台５０と対向する側面に、図示しないチャックを備える。主軸台５０のチャック及び心押台４５のチャックにより、ロール金型の素材となるロール１００（溝ＧＲ１〜ＧＲｉが形成されていないロール）が、旋盤装置１に回転可能に取り付けられる。

主軸台５０はさらに、図示しないモータを備える。このモータにより、ロール１００は回転する。心押台４５は、ベッド４０上に配置される。心押台４５は、ベッド４０上でロール１００の軸方向に移動できる。以降、ロール１００の軸方向をＸ軸方向という。

往復台３０は、ベッド４０上に配置される。往復台３０は、図示しないモータにより、ｘ軸方向に移動できる。往復台３０は、横送り台と、サーボモータと、刃物台とを備える。横送り台は、サーボモータにより、Ｘ軸と垂直な水平方向（つまり、ロールの径方向）に移動できる。以降、横送り台の移動軸をＹ軸という。Ｙ軸はＸ軸と略水平面上で直交する。

刃物台は、横送り台に固定される。刃物台にはバイト３１が取り付けられる。往復台３０は、バイト３１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。バイト３１は刃物である。バイト３１の先端形状は、ロール金型１０の溝ＧＲ１〜ＧＲｉの横断形状に対応する。したがって、本例ではバイト３１の先端形状は三角形状である。

制御装置２０は、旋盤装置１を制御する。制御装置２０は、制御部２１と、表示部２２と、操作部２３と、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）２４と、インターフェイス２５とを備える。

制御部２１は、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）及びメモリを含む。表示部２２は、たとえば、液晶ディスプレイである。操作部２３は、たとえば、マウス及びキーボード等である。操作部２３は、ユーザ操作を受け付ける。

ＨＤＤ２４は、旋盤装置１の制御プログラムを記憶する。制御プログラムが制御部２１内のメモリにロードされ、ＣＰＵで実行されることにより、制御装置２０は旋盤装置１を制御する。このとき、制御装置２０は、インターフェイス２５を介して、旋盤装置１を制御する。

ＨＤＤ２４はさらに、旋盤加工時のバイト３１の移動データテーブル２４Ａを記憶する。移動データテーブルは、バイト３１の切り込み量に関するデータと、バイト３１のロールの軸方向（Ｘ軸）への移動量に関するデータとを含む。切り込み量は、各溝ＧＲ１〜ＧＲｉに対応して設定される。切り込み量は、ロール１００の表面からＹ軸方向へのバイト３１の移動量を示し、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの設定深さに相当する。Ｘ軸方向への移動量は、各溝ＧＲ１〜ＧＲｉのピッチＰＧＲに対応して設定される。

本実施の形態では、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さのばらつきを抑制するために、切り込み量は、バイト３１の磨耗量に応じて設定される。以下、設定される切り込み量について説明する。

［移動データテーブル２４Ａ］
図５は、移動データテーブル２４Ａの一例を示す図である。図５を参照して、移動データテーブル２４Ａは、溝番号が登録されるフィールドと、設定切り込み量番号が登録されるフィールドと、設定切り込み量が登録されるフィールドと、Ｙ軸移動量が登録されるフィールドと、Ｘ軸移動量が登録されるフィールドとを含む。

「溝番号」フィールドには、ロール１００に形成される溝の識別番号が登録される。本例では、溝番号は、図２と対応したＧＲ１〜ＧＲｉである。「切り込み量番号」フィールドには、対応する溝番号の溝を形成するときに使用される設定切り込み量の識別番号が登録される。「設定切り込み量」フィールドには、切り込み量番号に対応する設定切り込み量（μｍ）が登録される。

「Ｙ軸移動量」フィールドには、溝ＧＲ１〜ＧＲｉ形成時のバイト３１のＹ軸方向への移動量が登録される。本例では、旋盤加工時、バイト３１は溝を形成した後、ロール１００の表面から所定距離（本例では１００μｍ）離れた位置まで移動する。次に、設定された溝間のピッチだけＸ軸方向にバイト３１が移動する。次に、バイト３１がＹ軸方向にＹ軸移動量だけ移動して、新たな溝を形成する。要するに、Ｙ軸移動量は、設定切り込み量に所定距離を加算した値である。

「Ｘ軸移動量」フィールドには、バイト３１のＸ軸方向への移動量が登録される。本例では、各溝ＧＲ１からＧＲｉは、バイト３１がＹ軸移動量だけ移動することにより形成される。そのため、バイト３１の刃先の形状は、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの形状に相当する。Ｘ移動量は、溝ＧＲ１〜ＧＲｉのピッチＰＧＲに相当する。本例では、図５に示すとおり、ピッチＰＧＲは３０μｍである。ピッチＰＧＲは、光学フィルムの種類等に適宜設定される。たとえば、光学フィルム３００が導光フィルムである場合、ピッチＰＧＲは一定でなくてもよい。溝ＧＲ１〜ＧＲｉに進むに従って、ピッチＰＧＲを徐々に小さくしてもよい。

図５を参照して、設定切り込み量は、溝番号が大きくなるに従って大きくなる。つまり、設定切り込み量は一定ではなく、複数の設定切り込み量が設定される。仮に、設定切り込み量が１つのみ設定された場合、図２に示すとおり、バイト３１の磨耗量に基づいて、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さがばらつく。形成された溝数が多くなるほど、バイト３１の磨耗量は大きくなる。したがって、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さが略一定になるように、バイト３１の磨耗量に応じて設定切り込み量が設定される。

［設定切り込み量の設定方法］
設定切り込み量の設定は、形成される溝数に応じたバイト３１の磨耗量に基づいて設定されれば、特に限定されない。以下に、設定切り込み量の設定方法の一例を説明する。

図６は、設定切り込み量の設定方法の一例を示すフロー図である。図６を参照して、本例では、ロールと同じ材質及び形状を有するサンプルロールを準備する（Ｓ１０１）。そして、準備されたサンプルロールを旋盤装置１に取り付ける（Ｓ１０２）。

次に、基準設定切り込み量を設定する（Ｓ１０３）。ここでは、サンプルロールに形成される各溝用の設定切り込み量を一定とする。以降、ステップＳ１０３で設定された設定切り込み量を基準設定切り込み量という。本例では、基準設定切り込み量を１．０μｍと仮定して説明を続ける。

基準設定切り込み量に基づいて、サンプルロールを旋盤加工してロール金型１０を製造する（Ｓ１０４）。図７を参照して、バイト３１を、溝ＧＲ１を形成する位置に配置する。次に、図８を参照して、バイト３１を、基準設定切り込み量に基づいてＹ軸方向に移動して、溝ＧＲ１を形成する。上述のとおり、バイト３１の刃先３１Ａの形状は溝ＧＲ１〜ＧＲｉの横断形状に相当する。そのため、バイト３１を基準設定切り込み量分Ｙ軸方向に移動すれば、溝ＧＲ１が形成される。

溝ＧＲ１を形成した後、バイト３１をロール１００から離れるように、Ｙ軸方向に移動する。そしてロール表面から所定距離離れた位置でバイト３１を停止する。次に、バイト３１を、ピッチＰＧＲに相当する距離だけＸ軸方向に移動する。移動後、基準設定切り込み量に基づいてバイト３１をＹ軸方向に移動して、溝ＧＲ２を形成する。以上の動作を繰り返し、基準設定切り込み量に基づいて、ロール１００に溝ＧＲ１〜ＧＲｉを形成する。

次に、形成された溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さＤ１〜Ｄｉを測定する（Ｓ１０５）。仮に、バイト３１が磨耗しなければ、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さＤ１〜Ｄｉは基準設定切り込み量（本例では１．０μｍ）で一定のはずである。しかしながら、旋盤加工中にバイト３１は磨耗する。磨耗したバイト３１により形成された溝の深さは、基準設定切り込み量よりも小さくなる。換言すれば、バイト３１が磨耗するほど、溝の深さは浅くなる。

そこで、形成された溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さを測定することにより、溝ＧＲｋ（ｋは自然数、１≦ｋ≦ｉ）におけるバイト３１の磨耗量を決定する。

ステップＳ１０５では、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの各々の深さを測定してもよいし、図９に示すとおり、複数の溝から選択された溝（ＧＲ１、ＧＲ１０１、ＧＲ２０１、・・・）の深さを測定してもよい。光学フィルム３００に形成される柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの数は多数であり、高さ及びピッチも数μｍ〜数十μｍ程度である。したがって、全ての溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さを測定するのは困難な場合がある。したがって好ましくは、複数の溝から選択された溝の深さを測定する。

測定結果の一例を図９に示す。図９中の「溝番号」フィールドには、深さが測定された溝の識別番号が示される。「実測溝深さ」フィールドには、対応する溝番号の溝の測定結果が示される。

次に、測定結果に基づいて、所定の溝ＧＲ１〜ＧＲｉを形成した時点でのバイト３１の磨耗量を決定する（Ｓ１０６）。本例では、以下の式（１）により、溝ＧＲｋを形成した時点でのバイト磨耗量（μｍ）を決定する。

バイト磨耗量＝基準切り込み量（μｍ）−溝番号ＧＲｋの実測溝深さ（μｍ） （１）
決定されたバイト磨耗量を図９に示す。続いて、ステップＳ１０６の結果に基づいて、設定切り込み量を決定する（Ｓ１０７）。

本例では、溝１００個単位で設定切り込み量を変更する。ｎ個の設定切り込み量が設定された場合、第ｎ設定切り込み量（μｍ）は、以下の式（２）により決定される。

第ｎ設定切り込み量＝第ｎ−１設定切り込み量により溝を形成した後のバイト３１の磨耗量＋基準設定切り込み量 （２）
図１０は、式（２）により決定された設定切り込み量と溝番号とを関係を示す図である。図９及び図１０を参照して、たとえば、溝ＧＲ１０１〜ＧＲ２００を形成する第２設定切り込み量は、次のとおり決定される。

本例では、第１設定切り込み量（＝１．０μｍ）により、溝ＧＲ１〜ＧＲ１００が形成される。そこで、第１設定切り込み量により溝ＧＲ１〜ＧＲ１００を形成することにより生じたバイト３１の磨耗量を特定する。図９より、このときの磨耗量は０．００９μｍである。次に、式（２）により、溝ＧＲ１０１〜ＧＲ２００までの形成に使用する第２設定切り込み量は、以下のとおり決定される。
第２設定切り込み量＝０．００９μｍ＋１．０μｍ＝１．００９μｍ

同様に、第３〜第６設定切り込み量は図１０のとおり決定される。第７〜第ｎ設定切り込み量も、同様の方法で決定される。

上述のように、設定切り込み量の設定方法では、バイトの磨耗量に基づいて第ｎの切り込み量を設定する。そのため、第ｎ設定切り込み量の精度を向上することができる。

また、設定切り込み量の設定方法では、サンプルロールにより、形成される溝数とバイトの磨耗量との関係を求める。そのため、第ｎ切り込み量の精度を向上することができる。

上記例では、溝を１００個形成するごとに設定切り込み量を変更する。しかしながら、設定切り込み量の設定数はこれに限定されない。上述の方法により、各溝ごとに設定切り込み量を決定してもよい。また、実測した溝深さに基づいて、外挿補間又は内挿補間により、実測していない溝番号の溝深さを予測して、バイト磨耗量を求めてもよい。

以上の方法により、第１〜第ｎ設定切り込み量が決定される。図９及び図１０のテーブルは、ＨＤＤ２４に格納されてもよい。また、上述のバイト磨耗量及び設定切り込み量は制御部２１により求められてもよい。また、旋盤装置１の作業者その他の利用者が設定切り込み量を求め、求めた設定切り込み量を、操作部２３を用いてＨＤＤ２４に登録してもよい。

以上のとおり設定された設定切り込み量を用いて、以降に説明する製造方法でロール金型を製造する。図１１に、本実施の形態による製造方法で製造されたロール金型７０の模式図を示す。本実施の形態による製造方法により製造されたロール金型７０の溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さＤ１〜Ｄｉのばらつきは、図１のロール金型１０と比較して、抑制される。以下、本実施の形態によるロール金型の製造方法の詳細を説明する。
[ロール金型の製造方法]

図１２は、図６で求めた設定切り込み量を用いたロール金型の製造方法の一例を示すフロー図である。

図１２を参照して、初めに、旋盤装置１を準備する（Ｓ１）。このとき、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの形状に対応する刃先３１Ａを有するバイト３１を、往復台３０に固定する。次に、ロール１００を旋盤装置１に取り付ける（Ｓ２）。

次に、旋盤加工を開始する（Ｓ３〜Ｓ８）。作業者が操作部２３を操作し、制御装置２０がインターフェイス２５を介して旋盤装置１の制御を開始する。ロール１００は主軸台５０により、回転を開始する。

制御部２１は、カウント値ｋ＝１に設定する（Ｓ３）。続いて、制御部２１は、ＨＤＤ２４に格納された移動データテーブルを参照して、溝ＧＲ１に対応する設定切り込み量を特定する（Ｓ４）。本例では、溝ＧＲ１に対応する設定切り込み量は、第１設定切り込み量（＝１．０μｍ）である。そこで、制御部２１は、第１設定切り込み量に基づいて、溝ＧＲ１を形成する（Ｓ５）。制御部２１は、移動データテーブル２４Ａ内の第１設定切り込み量に対応するＹ軸移動量を読み出す。そして、往復台３０内の横送り台をＹ軸移動量だけＹ軸方向に移動する。これにより、バイト３１の切り込み量は第１設定切り込み量と等しくなる。溝ＧＲ１が形成された後、制御部２１は横送り台をＹ軸移動量だけ戻す。つまり、バイト３１をＹ軸上の元の位置に戻す。以上の工程により、溝ＧＲ１が形成される。

次に、制御部２１は、ｋがｉであるか否かを判断する（Ｓ６）。ｋがｉ未満である場合、ロール金型７０は未完成である。そのため、制御部２１はｋをインクリメントして、ｋ＋１にする（Ｓ７）。ここでは、ｋ＝２となる。

次に、制御部２１は、移動データテーブル２４Ａを参照して、溝番号ＧＲ２に対応するＸ軸移動量を読み出す。そして、往復台３０を制御してバイト３１を読み出されたＸ軸移動量（本例では３０μｍ）だけ移動する（Ｓ８）。移動後、制御部２１はステップＳ４以降の動作を繰り返し、溝ＧＲ２を形成する。

以上の工程を繰り返し、溝ＧＲ１〜ＧＲｉを形成する。制御部２１は溝ＧＲ１０１を形成するとき、移動データテーブル２４Ａに基づいて、第１設定切り込み量ではなく第２設定切り込み量を読み出す（Ｓ４）。そして、制御部２１は、第２設定切り込み量に基づいて、溝ＧＲ１０１を形成する（Ｓ５）。

全ての溝ＧＲ１〜ＧＲｉを形成したとき（Ｓ６でＹＥＳ）。制御部２１は旋盤加工を終了する。以上の工程により、ロール金型７０が製造される。

上述の工程では、溝ＧＲ１〜ＧＲｉは、旋盤加工中のバイトの磨耗量に応じた複数の設定切り込み量で形成される。上述のとおり、複数の設定切り込み量は、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さがなるべく一定となるように設定されている。したがって、溝ＧＲ１〜ＧＲｉの深さのばらつきは低減される。

また、複数の設定切り込み量が設定されることにより、複数の溝の深さのばらつきが低減する。

図１３は、ロール金型７０を用いて製造された光学フィルム７００の断面図である。光学フィルム７００では、複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さのばらつきが低減される。そのため、ロール金型７０を用いて製造された光学フィルム７００では、シワが発生しにくく、巻姿を改善できる。以下、ロール金型７０を用いた光学フィルムの製造方法について説明する。
[光学フィルムの製造方法]

本実施の形態による光学フィルムの製造方法では、ロール金型７０により、光学フィルム７００の原料となるフィルム素材の表面を賦形し、複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉを形成する。光学フィルムの製造方法には、活性エネルギ線により硬化する活性エネルギ線硬化樹脂を用いて複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉを形成する方法と、溶融樹脂を賦形して複数の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉを形成する方法とがある。以下、それぞれの方法について説明する。

［活性エネルギ線硬化樹脂を用いた光学フィルムの製造方法］
図１４は、活性エネルギ線硬化樹脂を用いた光学フィルムの製造装置を示す図である。

図１４を参照して、製造装置は、供給ロール４０１と、巻取ロール４０２と、塗布装置４０３と、ロール金型７０と、照射装置４０６とを備える。

供給ロール４０１には、基材３５０が巻かれている。基材３５０はフィルム状であり、周知の樹脂からなる。基材３５０はたとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。基材３５０は供給ロール４０１から巻き出され、ロール金型７０に向かって搬送される。塗布装置４０３は、ロール金型７０の上方に配置される。塗布装置４０３は、未硬化の活性エネルギ線硬化樹脂をロール金型７０表面に塗布する。塗布装置４０３はたとえば、ダイコータである。活性エネルギ線硬化樹脂は、電子線や紫外線に代表される活性エネルギ線により硬化する樹脂である。活性エネルギ線硬化樹脂はたとえば、アクリル系の紫外線硬化樹脂である。

ロール金型表面に塗布された活性エネルギ線硬化樹脂は、塗布膜３６０を形成する。そして、塗布膜３６０は、基材３５０上に付着する。このとき、塗布膜３６０は、ロール金型７０と基材３５０との間に挟まれる。塗布膜３６０と基材３５０とはフィルム素材３７０を構成する。換言すれば、フィルム素材３７０は塗布膜３６０と基材３５０とを備える。フィルム素材３７０は光学フィルム７００の素材である。

ロール金型７０により、フィルム素材３７０内の塗布膜３６０の表面が賦形される。照射装置４０６は活性エネルギ線を照射する。そのため、表面が賦形された塗布膜３６０が硬化し、光学フィルム７００が形成される。

形成された光学フィルム７００は、巻取ロール４０２に巻き取られる。ロール金型７０を利用することにより、光学フィルム７００の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さは略一定である。そのため、巻き取り中の光学フィルム７００にシワが発生しにくく、良好な巻姿を維持する。

［熱成形による光学フィルムの製造方法］
図１５は、熱成形による光学フィルム７００の製造装置を示す図である。

図１５を参照して、熱成形による光学フィルム７００の製造装置は、冷却ロール５０１と、巻取ロール５０２と、塗布装置５０３と、ロール金型７０とを備える。

塗布装置５０３は、フィルム状の溶融樹脂を押し出す。溶融樹脂とは、周知の樹脂が加熱され、融解されたものである。溶融樹脂は、たとえば、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリル、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、熱可塑性エラストマー等である。フィルム状の溶融樹脂は、光学フィルム７００の素材となる。以降、フィルム状の溶融樹脂をフィルム素材３７０と定義する。

フィルム素材３７０が冷却ロール５０１に冷却されながら、ロール金型７０により賦形される。以上の工程により、表面が賦形された光学フィルム７００が形成される。

形成された光学フィルム７００は巻取ロール５０２に巻き取られる。ロール金型７０を利用することにより、光学フィルム７００の柱状光学素子ＯＥ１〜ＯＥｉの高さは略一定である。そのため、巻き取り中の光学フィルム７００にシワが発生しにくく、良好な巻姿を維持する。
[他の実施の形態]

本実施の形態では、光学フィルムの一例として、表面が賦形された導光フィルムを用いて説明したがこれに限定されない。例えば、プリズムシートなどでもよい。本実施の形態によるロール金型の製造方法は、大型の導光フィルム用のロール金型の製造に特に適している。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

１ 旋盤装置
１０，７０ ロール金型
４５ 心押台
５０ 主軸台
１００ ロール
１０１，１０２ 端面
３００ 光学フィルム
３７０ フィルム素材

Claims (5)

1. 光学フィルムの製造に利用されるロール金型の製造方法であって、
   バイトを備えた旋盤装置を準備する工程と、
   ロールを前記旋盤装置に取り付ける工程と、
   旋盤加工中に生じるバイトの磨耗量に応じて設定される切り込み量に基づいて、前記旋盤加工により、前記ロールの表面に、前記ロールの軸方向に配列された複数の溝を形成する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
2. 請求項１に記載のロール金型の製造方法であって、
   前記ロールは、第１端面及び第２端面を備え、
   前記複数の溝を形成する工程は、
   前記第１端面から前記第２端面に向かって前記ロール表面上に前記溝を順番に形成し、
   第１〜第ｎ切り込み量（ｎは２以上の自然数）を設定する工程と、
   前記第ｎ−１切り込み量で１又は複数の溝を形成した後、第ｎ切り込み量で新たな１又は複数の溝を形成する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
3. 請求項２に記載のロール金型の製造方法であって、
   前記第１〜第ｎ切り込み量を設定する工程は、第ｎ−１切り込み量により複数の溝が形成された後の前記バイトの磨耗量に基づいて、前記第ｎ切り込み量を設定する、ロール金型の製造方法。
4. 請求項３に記載のロール金型の製造方法であって、
   前記第１〜第ｎ切り込み量を設定する工程は、
   前記ロールと同じ材質及び大きさを有するサンプルロールを準備する工程と、
   前記旋盤装置にサンプルロールを取り付ける工程と、
   前記第１切り込み量に基づいて、前記第１端面から前記第２端面に向かって複数の溝を形成する工程と、
   前記形成された複数の溝の深さを測定し、測定結果に基づいて、前記形成された溝数に対応する前記バイトの磨耗量を決定する工程と、
   決定された前記バイトの磨耗量に基づいて、第ｎ切り込み量を設定する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロール金型を準備する工程と、
   樹脂からなるフィルム素材を準備する工程と、
   前記ロール金型により前記フィルム素材の表面を賦形して光学フィルムを製造する工程とを備える、光学フィルムの製造方法。

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