JP2013035264A

JP2013035264A - ロール金型の製造方法及びロール金型

Info

Publication number: JP2013035264A
Application number: JP2011175807A
Authority: JP
Inventors: Akinaga Natsui; 昭長夏井; Motomi Hitani; 元巳日谷
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-21

Abstract

【課題】円筒表面の凹凸を寸法精度よく容易に作製することができるロール金型の製造方法、及びその方法を用いた、凹凸を寸法精度よく形成することができるロール金型を提供する。
【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、原盤を構成する材質より熱膨張係数の異なる材質のメッキ処理を行い、メッキの外周表面に微細な凹凸を施す工程と、加温または冷却することで原盤を前記メッキから取り外し、シームレスの円筒形状のメッキ層を得る工程とを有するロール金型の製造方法。
【選択図】図５

Description

本発明は、フィルムなどの表面加工に使用するロール金型の製造方法、及びロール金型に関する。

特許文献１には、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）をロール型母材ＭＲの外周に嵌め込むロール金型が開示されている。

特開２００６−１２３３９３号公報

しかしながら、上記方法では、マザー原盤を外してサン原盤を得るときに、マザー原盤を切り開いてサン原盤を取り出すため、マザー原盤の再利用ができない。

上記課題を解決するために、本発明のロール金型の製造方法は、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、原盤を構成する材質と熱膨張係数の異なる材質のメッキ処理を行い、メッキの外周表面に微細な凹凸を施す工程と、加温または冷却することで前記原盤を前記メッキから取り外し、シームレスの円筒形状のメッキ層を得る工程と、を有する。

上記課題を解決するために、本発明のロール金型は、ロール金型の製造方法により製造された、外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの金属円筒のロール金型である。

本発明のロール金型の製造方法によれば、マザー原盤の再利用が可能になる。

本発明のロール金型によれば、金型表面がシームレスなので、大面積のシートを作製できる。

実施の形態１のファーザー原盤を示す図実施の形態１のファーザー原盤の外側に金属メッキが施された状態を示す図実施の形態１のマザー原盤を示す図実施の形態１のマザー原盤に金属メッキが施された状態を示す図実施の形態１のサン原盤を示す図

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態のファーザー原盤を示す図である。図１（ａ）は、ファーザー原盤の概観図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面図である。ファーザー原盤１１は、円筒形状である。円筒形状の外側には溝１２が形成されている。ファーザー原盤１１はシリコンで形成されている。

なお、ファーザー原盤１１は内部が空洞の円筒形状ではなく、内部が空洞でない円柱形状であってもよい。

さらに、ファーザー原盤１１はシリコンではなく、金属等で形成されていてもよい。

ファーザー原盤１１の表面にフォトレジストを塗布し、電子線又はレーザーを用いたフォトリソグラフィ手法によって１μｍ以下の溝１２を形成する。

図２は、ファーザー原盤１１の外側に金属メッキ２１が施された状態を示す図である。ファーザー原盤１１の溝１２の表面部に無電解メッキ方式によって、金属メッキ２１の金属層を１０〜１００μｍの均一な厚みで形成する。

メッキする金属メッキ２１は、ファーザー原盤１１からの剥離のしやすさを考慮すると、図１の（ａ）のファーザー原盤１１で使用する金属材料と比較し２．０×１０^-6／Ｋ以上の熱膨張係数が乖離した金属が望ましい。

金属メッキ２１を施したファーザー原盤１１に加温による温度ショックを与えて、２種類の材料熱膨張係数の差を利用し、ファーザー原盤１１を抜き取る。抜き取った後の金属メッキ２１の金属層がマザー原盤３０となる。

図３は、マザー原盤を示す図である。図３（ａ）は、マザー原盤の概観図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の断面図である。

マザー原盤３０は円筒形状であり、ファーザー原盤１１の凹凸が内側に転写されている。

図４は、マザー原盤３０の内側に金属メッキ４１が施された状態を示す図である。

マザー原盤３０の円筒形状の溝表面部に無電解メッキ方式によって、金属メッキ４１の金属層を１０〜１００μｍ形成する。

金属メッキ層の選択については、シームレスロール金型として使用する際の加工に耐えられる強度を満足していることが必要である事と、マザー原盤３０からの金属メッキ４１の金属層の剥離のしやすさを考慮すると、マザー原盤３０で使用する金属材料と比較して、２．０×１０^-6／Ｋ以上の熱膨張係数が乖離した金属が望ましい。

金属メッキ４１の金属層を施したマザー原盤３０に、冷却による温度ショックを与えて２種類の材料熱膨張係数の差を利用し、マザー原盤３０を抜き取る事によって、マザー原盤３０の溝３１が転写されているシームレス化されたサン原盤を作製する。

図５はサン原盤を示す図である。図５（ａ）は、サン原盤の概観図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の断面図である。マザー原盤３０に施された金属メッキ４１の金属層を外した円筒形状のサン原盤５０を示す。

サン原盤５０はシームレスな円筒形状であり、マザー原盤３０の凹凸の溝５１が外側に転写されている。

ファーザー原盤１１、サン原盤５０は、ニッケルまたはクロムメッキを用いることが好ましい。

マザー原盤３０は、銅を用いることが好ましい。

従来ではマザー原盤を抜き取る際に、マザー原盤を２分割してサン原盤から剥離して取り出していたが、この方式では、熱膨張の差分を利用した剥離を行うので、マザー原盤を２分割しなくてもよく、マザー原盤を再利用する事が可能となり、１つのマザー原盤から複数のサン原盤を作製する事が可能となる。

１１ファーザー原盤
１２溝
２１金属メッキ
３０マザー原盤
３１溝
４１金属メッキ
５０サン原盤
５１溝

Claims

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、原盤を構成する材質と熱膨張係数の異なる材質のメッキ処理を行い、メッキの外周表面に微細な凹凸を施す工程と、
加温または冷却することで前記原盤を前記メッキから取り外し、シームレスの円筒形状のメッキ層を得る工程と、を有するロール金型の製造方法。
前記メッキは、前記原盤より熱膨張係数が小さい材質であり、
前記メッキ層を得る工程は、加温によりメッキ層を得ることを特徴とする請求項１記載のロール金型の製造方法。
前記メッキはニッケルメッキであり、前記原盤はニッケルの熱膨張係数より大きい材質である、請求項１のロール金型の製造方法。
前記メッキは、前記原盤より熱膨張係数が大きい材質であり、
前記メッキ層を得る工程は、冷却によりメッキ層を得ることを特徴とする請求項１記載のロール金型の製造方法。
請求項１から請求項４のいずれか１項のロール金型の製造方法により製造された、外周表面に微細な凹凸を有するシームレスの金属円筒のロール金型。