JP6454551B2 - Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method - Google Patents
Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6454551B2 JP6454551B2 JP2015001974A JP2015001974A JP6454551B2 JP 6454551 B2 JP6454551 B2 JP 6454551B2 JP 2015001974 A JP2015001974 A JP 2015001974A JP 2015001974 A JP2015001974 A JP 2015001974A JP 6454551 B2 JP6454551 B2 JP 6454551B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical
- roll
- master roll
- microstructure
- cylindrical container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
本発明は、円筒微細構造体の製造方法及びレプリカロールの製造方法に関し、特に、内周面に微細凹凸パターンを有する円筒微細構造体の製造方法、及び、円筒微細構造体を用いたレプリカロールの製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a cylindrical fine structure and a manufacturing method of a replica roll, and in particular, a manufacturing method of a cylindrical fine structure having a fine concavo-convex pattern on an inner peripheral surface, and a replica roll using the cylindrical fine structure. It relates to a manufacturing method.
大きなサイズのフイルムを製造するためにシームレスロール金型が利用される。シームレスロール金型の製造方法としては、切削機械を用いて、微細凹凸パターンを円筒状の金属ロールの表面に直接、加工する方法がよく利用されている。シームレスロール金型を用いてロールトゥロールで成形される機能フイルムは、ディスプレイ、照明などにおいて、光拡散機能、集光機能を発揮する。 Seamless roll molds are used to produce large size films. As a method for producing a seamless roll mold, a method of directly processing a fine concavo-convex pattern on the surface of a cylindrical metal roll using a cutting machine is often used. A functional film formed by roll-to-roll using a seamless roll mold exhibits a light diffusing function and a light collecting function in a display, illumination, and the like.
機能フイルムの性能向上に対応するために、ロール外周面における微細凹凸パターンなどの微細構造の複雑化が要求されている。しかし、機械加工では対応が難しくなってきている。また、生産性を向上させるために、ロールの大型化が要求されている。しかし、機械加工では、バイトの磨耗によってロール外周面全面で均一な微細構造を加工することが難しくなってきている。 In order to cope with the performance improvement of the functional film, it is required to make the fine structure complicated such as the fine uneven pattern on the outer peripheral surface of the roll. However, it has become difficult to cope with machining. Moreover, in order to improve productivity, the enlargement of a roll is requested | required. However, in machining, it has become difficult to process a uniform fine structure on the entire outer peripheral surface of the roll due to wear of the cutting tool.
そこで、樹脂製の円筒型表面にレーザアブレーションで直接加工する方法が提案されている。しかし、この方法で作製した円筒ロールは、樹脂製であり、ロールトゥロール成形において必要な機械的強度を有しないことが多い。このような円筒ロールを、そのままロールトゥロール成形に使うことは困難である。 In view of this, a method for directly processing a resin cylindrical surface by laser ablation has been proposed. However, the cylindrical roll produced by this method is made of resin and often does not have the mechanical strength necessary for roll-to-roll molding. It is difficult to use such a cylindrical roll as it is for roll-to-roll molding.
一方、ロールトゥロール成形に使用できるロール金型の製造方法として、マスタロール金型の微細凹凸パターンを反転させた形状をその内周面に有する円筒状の反転型に、電鋳法を用いて金属等を積層させることによって、製造する方法がある。 On the other hand, as a method for manufacturing a roll mold that can be used for roll-to-roll molding, an electroforming method is used for a cylindrical inverted mold having a shape obtained by inverting the fine uneven pattern of the master roll mold on the inner peripheral surface thereof. There is a manufacturing method by laminating metal or the like.
反転型の製造方法として、例えば、特許文献１には、マスタロール金型に対し円筒状にエストラマーを硬化させて、反転型を成形する方法が開示されている。反転型は、その内周面に微細凹凸パターンを有する円筒微細構造体である。この方法では、反転型自体の弾性を利用して、反転型を裏返すようにして、マスタロール金型から剥離させる。 As an inversion type manufacturing method, for example, Patent Document 1 discloses a method of forming an inversion type by curing an elastomer in a cylindrical shape with respect to a master roll mold. The inversion type is a cylindrical fine structure having a fine uneven pattern on its inner peripheral surface. In this method, by utilizing the elasticity of the reversing mold itself, the reversing mold is turned over and peeled off from the master roll mold.
特許文献１に開示される製造方法では、反転型がマスタロール金型から剥離される際、１８０°粘着テープ剥離試験と同様に、反転型が接着面から反転する。そのため、微細凹凸パターンが損傷する可能性がある。また、剥離した後の反転電鋳する際に、エストラマー単体では剛性が低いため別な剛性のあるロールへの固定が必要になる。しかし、成形前の円筒の状態で固定することは難しく、微細凹凸パターンの変形、ピッチの伸縮などが起きるおそれがある。 In the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, when the reverse mold is peeled from the master roll mold, the reverse mold is reversed from the adhesive surface as in the 180 ° adhesive tape peel test. Therefore, the fine uneven pattern may be damaged. Also, when reverse electroforming after peeling, the elastomer alone has low rigidity, so it is necessary to fix it to a roll having another rigidity. However, it is difficult to fix in the state of a cylinder before molding, and there is a possibility that deformation of the fine concavo-convex pattern, pitch expansion and contraction, etc. may occur.
本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、マスタロールから剥離することのできる円筒微細構造体の製造方法及びレプリカロールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background described above, and provides a method for manufacturing a cylindrical microstructure and a method for manufacturing a replica roll that can be peeled off from a master roll while maintaining a fine concave-convex pattern in good shape. The purpose is to provide.
本発明にかかる円筒微細構造体は、
微細凹凸パターンを外周面に有するマスタロールを、円筒容器の内側に配置し、前記マスタロールと前記円筒容器との間隙に充填剤を充填して、前記マスタロールの前記微細凹凸パターンを内周面に転写された円筒微細構造体（例えば、内側円筒体）を成形する成形工程と、
前記円筒微細構造体と前記円筒容器とが一体化したまま、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる剥離工程と、
を含む。
The cylindrical microstructure according to the present invention is
A master roll having a fine concavo-convex pattern on the outer peripheral surface is disposed inside the cylindrical container, a gap is filled between the master roll and the cylindrical container, and the fine concavo-convex pattern of the master roll is disposed on the inner peripheral surface. Forming a cylindrical microstructure (for example, an inner cylindrical body) transferred to
A peeling step for peeling the master roll and the cylindrical microstructure while the cylindrical microstructure and the cylindrical container are integrated,
including.
このような構成によれば、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、円筒微細構造体をマスタロールから剥離することができる。また、円筒微細構造体を円筒容器へ固定させることなく、マザーロールを製造することができる。 According to such a configuration, the cylindrical microstructure can be peeled off from the master roll while maintaining the shape of the fine concavo-convex pattern satisfactorily. In addition, the mother roll can be manufactured without fixing the cylindrical microstructure to the cylindrical container.
また、前記剥離工程において、前記円筒微細構造体の内周面の全体と、前記マスタロールの外周面の全体とが、一遍に離れるように、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させることを特徴としてもよい。 Further, in the peeling step, the master roll and the cylindrical microstructure are peeled off so that the entire inner peripheral surface of the cylindrical microstructure and the entire outer peripheral surface of the master roll are separated from each other. This may be a feature.
このような構成によれば、微細凹凸パターンの形状をより確実に良好に維持する円筒微細構造体を製造することができる。 According to such a configuration, it is possible to manufacture a cylindrical fine structure that maintains the shape of the fine concavo-convex pattern more reliably and satisfactorily.
また、前記剥離工程において、前記円筒容器の内側空間を気体で加圧し、前記円筒微細構造体の内径が大きくなるように前記円筒微細構造体を圧縮させて、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させることを特徴としてもよい。 Further, in the peeling step, the inner space of the cylindrical container is pressurized with gas, the cylindrical microstructure is compressed so that the inner diameter of the cylindrical microstructure is increased, and the master roll and the cylindrical microstructure are compressed. And may be separated.
このような構成によれば、気体による加圧により、微細凹凸パターンの損傷を抑制して、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させることができる。 According to such a configuration, the master roll and the cylindrical fine structure can be separated by suppressing the damage of the fine uneven pattern by pressurization with gas.
また、前記剥離工程において、前記円筒容器の温度が前記円筒微細構造体の温度よりも高くなるように、前記円筒容器の温度及び前記マスタロールの温度を制御して、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させることを特徴としてもよい。 In the peeling step, the temperature of the cylindrical container and the temperature of the master roll are controlled so that the temperature of the cylindrical container is higher than the temperature of the cylindrical microstructure, The structure may be separated from the structure.
このような構成によれば、円筒容器の膨張及びマスタロールの収縮の少なくとも一つによる体積変化を利用することにより、微細凹凸パターンの損傷を抑制して、マスタロールと円筒微細構造体とを剥離させることができる。 According to such a configuration, by utilizing the volume change due to at least one of the expansion of the cylindrical container and the contraction of the master roll, the damage to the fine uneven pattern is suppressed and the master roll and the cylindrical microstructure are separated. Can be made.
また、前記円筒容器と前記円筒微細構造体との接着力は、前記マスタロールと前記円筒微細構造体との接着力よりも高いことを特徴としてもよい。また、前記マスタロールが樹脂からなることを特徴としてもよい。また、前記円筒容器がガラスからなることを特徴としてもよい。 Moreover, the adhesive force between the cylindrical container and the cylindrical microstructure may be higher than the adhesive force between the master roll and the cylindrical microstructure. The master roll may be made of resin. The cylindrical container may be made of glass.
このような構成によれば、マスタロールと円筒微細構造体とを容易に剥離させることができる。 According to such a structure, a master roll and a cylindrical fine structure can be peeled easily.
また、前記充填剤は、弾性体を形成する材料からなり、前記内側円筒体の厚みは、０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることを特徴としてもよい。 The filler may be made of a material that forms an elastic body, and the inner cylindrical body may have a thickness of 0.5 mm or more and 2 mm or less.
このような構成によれば、内側円筒体とマスタロールとを剥離させた後で、内側円筒体とマスタロールとの距離が、より確実に微細凹凸パターンの高さよりも長くなる。そのため、内側円筒体の微細凹凸パターンをマスタロールに当たらせることを抑制して、マスタロールを円筒微細構造体から脱離させることができる。 According to such a configuration, after the inner cylindrical body and the master roll are peeled off, the distance between the inner cylindrical body and the master roll is more reliably longer than the height of the fine concavo-convex pattern. Therefore, it can suppress that the fine uneven | corrugated pattern of an inner side cylinder hits a master roll, and can make a master roll detach | leave from a cylindrical fine structure.
他方、本発明にかかるレプリカロールの製造方法は、
上記した製造方法により製造された前記円筒微細構造体と前記円筒容器とをマザーロールとして用いて電鋳法により、レプリカロールを製造する。
On the other hand, the method for producing a replica roll according to the present invention is as follows.
A replica roll is manufactured by an electroforming method using the cylindrical fine structure manufactured by the manufacturing method described above and the cylindrical container as a mother roll.
このような構成によれば、１つのマスタロールから、ロールトゥロール成形に使用できるレプリカロールを、複数回複製することができる。 According to such a configuration, a replica roll that can be used for roll-to-roll molding can be replicated a plurality of times from one master roll.
本発明によれば、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、マスタロールから剥離する円筒微細構造体の製造方法及びレプリカロールの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the cylindrical microstructure which peels from a master roll, and the manufacturing method of a replica roll can be provided, maintaining the shape of a fine uneven | corrugated pattern favorable.
実施の形態１．
図１〜図７を参照して、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法について説明する。図１は、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法のフローチャートである。図２、図３、図５及び図６は、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法の一工程の模式図である。図４は、マザーロールの斜視図である。図７は、レプリカロールの斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
With reference to FIGS. 1-7, the manufacturing method of the replica roll concerning Embodiment 1 is demonstrated. FIG. 1 is a flowchart of a replica roll manufacturing method according to the first embodiment. 2, FIG. 3, FIG. 5 and FIG. 6 are schematic views of one step of the replica roll manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 4 is a perspective view of the mother roll. FIG. 7 is a perspective view of the replica roll.
図２に示すように、略円柱状のベースロール１を準備し、その外周面１１に微細凹凸パターン１２を形成する（微細凹凸形成工程Ｓ１）。略円柱状のベースロール１は、例えば、金属材料や樹脂などからなる。微細凹凸パターン１２は、所定のパターンで配列した複数の微細凹凸部である。 As shown in FIG. 2, the substantially cylindrical base roll 1 is prepared, and the fine unevenness | corrugation pattern 12 is formed in the outer peripheral surface 11 (fine unevenness formation process S1). The substantially cylindrical base roll 1 is made of, for example, a metal material or a resin. The fine concavo-convex pattern 12 is a plurality of fine concavo-convex portions arranged in a predetermined pattern.
微細凹凸パターン１２を形成する方法として、例えば、図２に示すように、レジスト液を外周面１１に塗布し、微細凹凸パターン１２と同じパターンを描画し、ＵＶ（紫外線）レーザを照射して露光する。ＵＶレーザの照射量は、レーザーの出力を用いて調整することができる。すると、マスタロール１０（図５参照。）が得られる。また、微細凹凸パターン１２を形成する方法として、他に、例えば、機械加工による彫刻法や、パルスレーザを照射して加工するレーザアブレーション法が挙げられる。また、微細凹凸パターンを有するシート体を、ベースロール１の外周面に巻き付けることによって、マスタロール１０を得ることができる。このような微細凹凸パターンを有するシート体は、例えば、別の金型を用いて成形したシート状の樹脂成形品や、スタンパのような薄い板状金型などである。 As a method for forming the fine concavo-convex pattern 12, for example, as shown in FIG. 2, a resist solution is applied to the outer peripheral surface 11, the same pattern as the fine concavo-convex pattern 12 is drawn, and exposure is performed by irradiating a UV (ultraviolet) laser. To do. The irradiation amount of the UV laser can be adjusted using the output of the laser. Then, the master roll 10 (see FIG. 5) is obtained. Other methods for forming the fine concavo-convex pattern 12 include, for example, a mechanical engraving method and a laser ablation method of processing by irradiating a pulse laser. Moreover, the master roll 10 can be obtained by winding a sheet body having a fine uneven pattern around the outer peripheral surface of the base roll 1. The sheet body having such a fine concavo-convex pattern is, for example, a sheet-like resin molded product molded using another mold, a thin plate mold such as a stamper, or the like.
次いで、図３に示すように、円筒容器２０の内側にマスタロール１０を配置し、充填剤を円筒容器２０とマスタロール１０との間隙に充填して、これを固めて、内側円筒体３０を成形する（円筒体成形工程Ｓ２）。具体的には、マスタロール１０は、マスタロール１０の外周面が円筒容器２０の内周面から間隔を空けるように、円筒容器２０の内側に配置される。マスタロール１０は、マスタロール１０の軸と円筒容器２０の軸が重ね合わさるように、円筒容器２０の内側に配置されると好ましい。また、円筒容器２０と内側円筒体３０との接着力が内側円筒体３０とマスタロール１０との接着力よりも低くなるように、円筒容器２０と充填剤（内側円筒体３０）とマスタロール１０とそれぞれ材料の組み合わせを適宜選択すると好ましい。 Next, as shown in FIG. 3, the master roll 10 is disposed inside the cylindrical container 20, the filler is filled in the gap between the cylindrical container 20 and the master roll 10, and the inner cylindrical body 30 is solidified. Molding (cylindrical body molding step S2). Specifically, the master roll 10 is disposed inside the cylindrical container 20 so that the outer peripheral surface of the master roll 10 is spaced from the inner peripheral surface of the cylindrical container 20. The master roll 10 is preferably arranged inside the cylindrical container 20 so that the axis of the master roll 10 and the axis of the cylindrical container 20 overlap each other. Further, the cylindrical container 20, the filler (inner cylindrical body 30), and the master roll 10 are set so that the adhesive force between the cylindrical container 20 and the inner cylindrical body 30 is lower than the adhesive force between the inner cylindrical body 30 and the master roll 10. It is preferable to select a combination of materials as appropriate.
円筒容器２０は、後述するマスタ剥離工程Ｓ３において加えられる圧力に耐えられる機械的強度を有する材料からなる。このような材料として、例えば、金属材料やガラスが挙げられる。この金属材料として、例えば、鉄、アルミニウム、チタン、又は、これらの合金が挙げられ、鉄の合金として、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼が挙げられる。円筒容器２０の内周面には、充填剤、及び、内側円筒体３０との密着性を高めるために、表面粗度を高める粗面加工がされているほうが好ましい。粗面加工として、例えば、ローレット加工が挙げられる。 The cylindrical container 20 is made of a material having mechanical strength that can withstand the pressure applied in the master peeling step S3 described later. Examples of such a material include a metal material and glass. Examples of the metal material include iron, aluminum, titanium, and alloys thereof, and examples of the iron alloy include stainless steel and carbon steel. The inner peripheral surface of the cylindrical container 20 is preferably subjected to a roughening process for increasing the surface roughness in order to improve the adhesion with the filler and the inner cylindrical body 30. Examples of the rough surface processing include knurling.
内側円筒体３０は、所定の弾性率を有する円筒状の弾性体である。充填剤は、充填剤自体が固まると弾性体を形成する材料からなり、この弾性体の弾性率は、気体による加圧により、圧縮する範囲にあると好ましい。このような材料として、例えば、熱硬化性エストラマーが挙げられる。熱硬化性エストラマーとして、例えば、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane：ポリジメチルシロキサン）、ウレタンゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。 The inner cylindrical body 30 is a cylindrical elastic body having a predetermined elastic modulus. The filler is made of a material that forms an elastic body when the filler itself is hardened, and the elastic modulus of the elastic body is preferably within a range to be compressed by pressurization with a gas. An example of such a material is a thermosetting elastomer. Examples of the thermosetting elastomer include PDMS (Polydimethylsiloxane), urethane rubber, silicon rubber, and the like.
図４に示すように、円筒容器２０と内側円筒体３０とは一体化しており、後述する電鋳工程Ｓ４では、マザーロールとして機能する。内側円筒体３０（例えば、円筒微細構造体と称してもよい。）は、その内周面に微細凹凸パターン３２を有する。微細凹凸パターン３２は、マスタロール１０の微細凹凸パターン１２を転写することで、形成されており、微細凹凸パターン１２を反転した形状とほぼ同じ形状及びサイズを有する。 As shown in FIG. 4, the cylindrical container 20 and the inner cylindrical body 30 are integrated, and function as a mother roll in an electroforming process S <b> 4 described later. The inner cylindrical body 30 (for example, may be referred to as a cylindrical microstructure) has a fine uneven pattern 32 on its inner peripheral surface. The fine concavo-convex pattern 32 is formed by transferring the fine concavo-convex pattern 12 of the master roll 10, and has substantially the same shape and size as the shape obtained by inverting the fine concavo-convex pattern 12.
次いで、図５に示すように、剥離装置４０にセットして、マスタロール１０を内側円筒体３０及び円筒容器２０から剥離する（マスタ剥離工程Ｓ３）。具体的には、剥離装置４０は、内側円筒体３０及び円筒容器２０の一端側の空間を加圧することで、マスタロール１０を内側円筒体３０及び円筒容器２０から剥離する。 Then, as shown in FIG. 5, it sets to the peeling apparatus 40, and peels the master roll 10 from the inner side cylindrical body 30 and the cylindrical container 20 (master peeling process S3). Specifically, the peeling device 40 peels the master roll 10 from the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20 by pressurizing the space on one end side of the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20.
剥離装置４０は、例えば、内側円筒体３０及び円筒容器２０の一端及び他端をそれぞれ保持する保持部４１、４２を備える。保持部４１は、内側円筒体３０及び円筒容器２０の一端側の開口につながる空間を形成しつつ、圧縮機（図示略）にパイプ（図示略）を介して接続されており、圧縮機により、保持部４１の内側空間の気圧を高めることができる。剥離装置４０は、保持部４１の内側空間の気圧を高めることによって、内側円筒体３０をその内径を拡大させるように圧縮させる。これにより、剥離装置４０は、マスタロール１０を内側円筒体３０及び円筒容器２０から剥離させて、保持部４２側に移動させる。その後、内側円筒体３０及び円筒容器２０は一体化されたまま、剥離装置４０から取り出される。 The peeling device 40 includes, for example, holding portions 41 and 42 that hold one end and the other end of the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20, respectively. The holding portion 41 is connected to a compressor (not shown) via a pipe (not shown) while forming a space connected to the opening on the one end side of the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20. The air pressure in the inner space of the holding part 41 can be increased. The peeling device 40 compresses the inner cylindrical body 30 to increase its inner diameter by increasing the air pressure in the inner space of the holding portion 41. Thereby, the peeling apparatus 40 peels the master roll 10 from the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20, and moves it to the holding part 42 side. Thereafter, the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20 are taken out from the peeling device 40 while being integrated.
ところで、ＰＤＭＳは、シロキサン結合により、金属よりもガラスと高い接着力で接着する傾向にある。従って、用いた充填剤がＰＤＭＳであり、マスタロール１０が金属からなり、円筒容器２０がガラスからなる場合、内側円筒体３０とマスタロール１０との接着力は、内側円筒体３０と円筒容器２０との接着力と比較して弱い。したがって、このような場合、内側円筒体３０とマスタロール１０とが、内側円筒体３０と円筒容器２０とよりも剥離しやすくなって、好ましい。 By the way, PDMS tends to adhere to glass with higher adhesive force than metal due to siloxane bonds. Therefore, when the filler used is PDMS, the master roll 10 is made of metal, and the cylindrical container 20 is made of glass, the adhesive force between the inner cylindrical body 30 and the master roll 10 is such that the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20 are bonded. Weak compared with the adhesive strength. Therefore, in such a case, the inner cylindrical body 30 and the master roll 10 are preferable because they are more easily separated from the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20.
また、熱硬化性エストラマーは、樹脂よりも金属と高い接着力で接着する傾向にある。従って、マスタロール１０が樹脂からなり、円筒容器２０が金属からなる場合、内側円筒体３０とマスタロール１０との接着力は、内側円筒体３０と円筒容器２０との接着力と比較して弱いことが多い。したがって、このような場合、内側円筒体３０とマスタロール１０とが、内側円筒体３０と円筒容器２０とよりも剥離しやすくなって、好ましい。 Further, thermosetting elastomers tend to adhere to metals with higher adhesive strength than resins. Therefore, when the master roll 10 is made of resin and the cylindrical container 20 is made of metal, the adhesive force between the inner cylindrical body 30 and the master roll 10 is weaker than the adhesive force between the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20. There are many cases. Therefore, in such a case, the inner cylindrical body 30 and the master roll 10 are preferable because they are more easily separated from the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20.
次いで、図６に示すように、円筒容器２０と一体化した内側円筒体３０の内周面に、金属を堆積させるよう電鋳法を行い、レプリカロール５０を形成する（電鋳工程Ｓ４）。このような金属として、例えば、ニッケル、銅、金、銀などが挙げられる。例えば、導電材料からなる導電被膜を内側円筒体３０の内周面に形成し、円筒容器２０と一体化した内側円筒体３０を電鋳槽に入れて、その陽極及び陰極に電圧を印加する。すると内側円筒体３０の内周面からその軸に向かって、金属が堆積して、レプリカロール５０が形成される。その後、レプリカロール５０は、内側円筒体３０及び円筒容器２０から脱離される。 Next, as shown in FIG. 6, an electroforming method is performed so that metal is deposited on the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 30 integrated with the cylindrical container 20 to form a replica roll 50 (electroforming step S <b> 4). Examples of such metals include nickel, copper, gold, and silver. For example, a conductive coating made of a conductive material is formed on the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 30, the inner cylindrical body 30 integrated with the cylindrical container 20 is placed in an electroforming tank, and a voltage is applied to the anode and the cathode. Then, the metal is deposited from the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 30 toward the axis, and the replica roll 50 is formed. Thereafter, the replica roll 50 is detached from the inner cylindrical body 30 and the cylindrical container 20.
以上の工程Ｓ１〜Ｓ４を経ると、図７に示すように、レプリカロール５０が得られる。電鋳工程Ｓ４を再び繰り返すことで、レプリカロール５０を複数回複製することができる。レプリカロール５０は、外周面５１を有する円筒体又は円柱体である。外周面５１には、内側円筒体３０の微細凹凸パターン３２が転写されることによって、微細凹凸パターン５２が形成されている。微細凹凸パターン５２は、微細凹凸パターン３２が反転した形状を有し、マスタロール１０の微細凹凸パターン１２と、ほぼ同じ大きさ及び形状を有する。レプリカロール５０を用いてロールトゥロール成形を行うと、微細凹凸パターン５２に応じて、光拡散機能や集光機能を有する機能フイルムを成形することができる。このような機能フイルムは、表示装置や照明装置に利用することができる。 Through the above steps S1 to S4, a replica roll 50 is obtained as shown in FIG. By repeating the electroforming step S4 again, the replica roll 50 can be duplicated a plurality of times. The replica roll 50 is a cylindrical body or a columnar body having an outer peripheral surface 51. A fine concavo-convex pattern 52 is formed on the outer peripheral surface 51 by transferring the fine concavo-convex pattern 32 of the inner cylindrical body 30. The fine concavo-convex pattern 52 has a shape obtained by inverting the fine concavo-convex pattern 32 and has substantially the same size and shape as the fine concavo-convex pattern 12 of the master roll 10. When roll-to-roll molding is performed using the replica roll 50, a functional film having a light diffusing function or a light collecting function can be molded according to the fine concavo-convex pattern 52. Such a functional film can be used for a display device or a lighting device.
なお、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法について説明したが、同製造方法は、マスタロールの製造方法とマザーロールの製造方法とを含むものであり、それぞれを単独で用いてもよい。ここで、マスタロールの製造方法は、微細凹凸形成工程Ｓ１を含む製造方法であり、マザーロールの製造方法は、円筒体成形工程Ｓ２と、マスタ剥離工程Ｓ３とを含む製造方法である。 In addition, although the manufacturing method of the replica roll concerning Embodiment 1 was demonstrated, the manufacturing method includes the manufacturing method of a master roll, and the manufacturing method of a mother roll, and you may use each independently. Here, the manufacturing method of the master roll is a manufacturing method including the fine unevenness forming step S1, and the manufacturing method of the mother roll is a manufacturing method including the cylindrical body forming step S2 and the master peeling step S3.
（円筒体成形工程Ｓ２及びマスタ剥離工程Ｓ３の一例）
次に、図８〜図１１を参照して、円筒体成形工程Ｓ２及びマスタ剥離工程Ｓ３の一例の詳細について説明する。図８は、成形剥離装置の一例の断面図である。図９及び図１０は、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法の一工程における成形剥離装置の一例の要部の断面図である。図１１は、内側円筒体の厚み及び加圧圧力に対する内側円筒体の厚み変化量を示す表である。
(Example of cylindrical body forming step S2 and master peeling step S3)
Next, details of an example of the cylindrical body forming step S2 and the master peeling step S3 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of a molding and peeling apparatus. FIG. 9 and FIG. 10 are cross-sectional views of main parts of an example of a molding and peeling apparatus in one step of the method for manufacturing a replica roll according to the first embodiment. FIG. 11 is a table showing the thickness change of the inner cylinder with respect to the thickness of the inner cylinder and the applied pressure.
図８に示すように、成形剥離装置１４０は、架台１４１と、リニアアクチュエータ１４２と、円筒容器１２０と、パッキン１４３と、エアコンプレッサ１４４とを含む。成形剥離装置１４０は、円筒体成形工程Ｓ２及びマスタ剥離工程Ｓ３を連続して行うことのできる装置である。 As shown in FIG. 8, the mold peeling device 140 includes a gantry 141, a linear actuator 142, a cylindrical container 120, a packing 143, and an air compressor 144. The molding peeling apparatus 140 is an apparatus that can continuously perform the cylindrical body molding step S2 and the master peeling step S3.
架台１４１は、複数の脚１４１ａと、複数の脚１４１ａによって載置面Ｘから上方において支持される天板１４１ｂとを備える。 The gantry 141 includes a plurality of legs 141a and a top plate 141b supported above the placement surface X by the plurality of legs 141a.
円筒容器１２０は、天板１４１ｂの上に載置される。円筒容器１２０は、その上部において開口する上側開口部１２１と、下側に底部１２２とを有する。円筒容器１２０は、円筒容器２０と同じ種類の材料からなる。底部１２２は、その中央近傍において下側に開口しつつ下方に延びる送気管１２３を有し、送気管１２３は、上側開口部１２１よりも小さな内径を有する。底部１２２において送気管１２３の周辺には、パッキン１４３が接着されている。マスタロール１０は、パッキン１４３を介して、底部１２２の上に配置されている。 The cylindrical container 120 is placed on the top plate 141b. The cylindrical container 120 has an upper opening 121 that opens at an upper portion thereof, and a bottom portion 122 at a lower portion thereof. The cylindrical container 120 is made of the same type of material as the cylindrical container 20. The bottom 122 has an air supply pipe 123 that extends downward while opening downward in the vicinity of the center, and the air supply pipe 123 has an inner diameter smaller than that of the upper opening 121. A packing 143 is bonded to the periphery of the air supply pipe 123 at the bottom 122. The master roll 10 is disposed on the bottom 122 via the packing 143.
リニアアクチュエータ１４２は、円筒容器１２０の上方に配置されている。リニアアクチュエータ１４２は、円筒容器１２０に対して、近接又は離間する可能なロッド１４２ａと、ロッド１４２ａの先端に配置されてマスタロール１０を把持する把持部１４２ｂとを備える。 The linear actuator 142 is disposed above the cylindrical container 120. The linear actuator 142 includes a rod 142 a that can approach or separate from the cylindrical container 120, and a gripping portion 142 b that is disposed at the tip of the rod 142 a and grips the master roll 10.
エアコンプレッサ１４４は、架台１４１の周辺の載置面Ｘ上に載置されている。エアコンプレッサ１４４は、空気、つまり、エアーを通過させるチューブ１４４ａと、チューブ１４４ａの先端にコネクタ１４４ｂとを備える。コネクタ１４４ｂは円筒容器１２０の送気管１２３に取り付けられている。エアコンプレッサ１４４は、送気管１２３から円筒容器１２０の内側にエアーを送ることができる。 The air compressor 144 is placed on the placement surface X around the gantry 141. The air compressor 144 includes air, that is, a tube 144a through which air passes, and a connector 144b at the tip of the tube 144a. The connector 144b is attached to the air supply pipe 123 of the cylindrical container 120. The air compressor 144 can send air from the air supply pipe 123 to the inside of the cylindrical container 120.
次に、成形剥離装置１４０を用いた場合の円筒体成形工程Ｓ２とマスタ剥離工程Ｓ３とについて説明する。 Next, the cylindrical body forming step S2 and the master peeling step S3 when the forming and peeling apparatus 140 is used will be described.
図９に示すように、円筒容器１２０とマスタロール１０との間隙に、充填剤を充填し、内側円筒体１３０を形成する（円筒体成形工程Ｓ２）。なお、図９では、図面の見易さを考慮して、リニアアクチュエータ１４２及びエアコンプレッサ１４４の図示を省略している。充填剤の充填の際には、パッキン１４３とマスタロール１０とは、充填剤がその間に挿し込まないように、密着している。 As shown in FIG. 9, the gap between the cylindrical container 120 and the master roll 10 is filled with a filler to form the inner cylindrical body 130 (cylindrical body forming step S2). In FIG. 9, the linear actuator 142 and the air compressor 144 are not shown in view of easy viewing. When the filler is filled, the packing 143 and the master roll 10 are in close contact so that the filler is not inserted therebetween.
次いで、図１０に示すように、エアーをエアコンプレッサ１４４から円筒容器１２０の内側に送り、マスタロール１０を内側円筒体１３０から剥離する（マスタ剥離工程Ｓ３）。具体的には、エアーが円筒容器１２０の送気管１２３から流入し、送気管１２３内の気圧が高まる。送気管１２３内の気圧が一定の値を超えると、エアーがパッキン１４３とマスタロール１０との間に入り込む。さらに、エアーが内側円筒体１３０とマスタロール１０との間に入り込み、内側円筒体１３０が、その半径方向外方に向かって、圧縮する。内側円筒体１３０の内径が大きくなるため、内側円筒体１３０がマスタロール１０から剥離する。より具体的には、内側円筒体１３０の内周面の全体が、マスタロール１０の外周面１１の全体から一遍に離れる。内側円筒体１３０の内周面の全体とマスタロール１０の外周面１１の全体とが、所定の間隔を空けて、互いに向かい合う。 Next, as shown in FIG. 10, air is sent from the air compressor 144 to the inside of the cylindrical container 120, and the master roll 10 is peeled from the inner cylindrical body 130 (master peeling step S3). Specifically, air flows from the air supply pipe 123 of the cylindrical container 120, and the air pressure in the air supply pipe 123 increases. When the air pressure in the air supply pipe 123 exceeds a certain value, air enters between the packing 143 and the master roll 10. Further, air enters between the inner cylindrical body 130 and the master roll 10, and the inner cylindrical body 130 is compressed outward in the radial direction. Since the inner diameter of the inner cylindrical body 130 is increased, the inner cylindrical body 130 is peeled from the master roll 10. More specifically, the entire inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 is uniformly separated from the entire outer peripheral surface 11 of the master roll 10. The entire inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 and the entire outer peripheral surface 11 of the master roll 10 face each other with a predetermined interval.
ここで、上記したエアーの加圧による内側円筒体の厚み変化量Δｔを計算した。下記の数式１〜数式５を用いて厚み変化量Δｔを計算した。厚み変化量Δｔは、圧縮方向を正とした。この計算では、内側円筒体１３０の縦弾性係数Ｅは５ＭＰａとし、外径２ｂは１５０ｍｍとし、厚みｔと加圧圧力Ｐとは、図１１に示す条件に設定した。
Ｋ＝ｂ／ａ …（数式３）
Ｒ＝ｃ／ａ …（数式４）
Δｔ＝ε×ｔ …（数式５）
σ［ＭＰａ］：内側円筒体における半径方向の応力
Ｅ［ＭＰａ］：内側円筒体の縦弾性係数
ε：内側円筒体における半径方向における歪み
ａ［ｍｍ］：内側円筒体の内径半径
ｂ［ｍｍ］：内側円筒体の外径半径
ｃ［ｍｍ］：内側円筒体の中立半径
ｔ［ｍｍ］：内側円筒体の厚み
なお、圧力単位ｋｇｆ／ｃｍ２を圧力単位ＭＰａに換算するにあたって、下記の数式６を用いた。
１［ｋｇｆ／ｃｍ２］＝０．０９８０６６５［ＭＰａ］ …（数式６）
Here, the amount of change Δt in thickness of the inner cylindrical body due to the pressurization of the air was calculated. The thickness change amount Δt was calculated using the following formulas 1 to 5. The thickness change amount Δt was positive in the compression direction. In this calculation, the longitudinal elastic modulus E of the inner cylindrical body 130 was 5 MPa, the outer diameter 2b was 150 mm, and the thickness t and the pressurizing pressure P were set to the conditions shown in FIG.
K = b / a (Formula 3)
R = c / a (Formula 4)
Δt = ε × t (Formula 5)
σ [MPa]: Stress in the radial direction in the inner cylindrical body E [MPa]: Longitudinal elastic modulus of the inner cylindrical body ε: Strain in the radial direction in the inner cylindrical body a [mm]: Inner diameter radius b [mm] of the inner cylindrical body : Outer diameter radius c [mm] of the inner cylinder: neutral radius t [mm] of the inner cylinder: thickness of the inner cylinder When the pressure unit kgf / cm 2 is converted into the pressure unit MPa, the following formula 6 Was used.
1 [kgf / cm 2 ] = 0.0980665 [MPa] (Formula 6)
上記した計算結果を図１１に示した。図１１に示すように、いずれの条件においても、内側円筒体の厚み変化量Δｔは正であり、すなわち、内側円筒体はその半径方向において、圧縮する。また、厚みｔ及び加圧圧力Ｐが増大すると、厚み変化量Δｔが増大する傾向にある。微細凹凸パターンの高さに応じて、必要な加圧圧力Ｐを加えることで、内側円筒体１３０とマスタロール１０とを剥離させた後で、内側円筒体１３０の微細凹凸パターンをマスタロール１０の外周面に当たらせることなく、マスタロール１０を内側円筒体１３０から上方に脱離させることができる。例えば、上記した計算では、微細凹凸パターンの高さが、２４．９μｍ〜１９５．９μｍであれば、内側円筒体の厚みｔを０．５〜２ｍｍ、及び、加圧圧力Ｐを５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２（＝４９０〜９８１ｋＰａ）の範囲内において条件を設定すると、内側円筒体１３０の微細凹凸パターンをマスタロール１０の外周面に当たらせることなく、マスタロール１０を内側円筒体１３０から上方に脱離し得ると考えられる。 The above calculation results are shown in FIG. As shown in FIG. 11, the thickness change Δt of the inner cylinder is positive under any condition, that is, the inner cylinder is compressed in the radial direction. Further, when the thickness t and the pressurizing pressure P increase, the thickness change amount Δt tends to increase. After the inner cylindrical body 130 and the master roll 10 are peeled off by applying a necessary pressure P according to the height of the fine concave / convex pattern, the fine concave / convex pattern of the inner cylindrical body 130 is formed on the master roll 10. The master roll 10 can be detached upward from the inner cylindrical body 130 without hitting the outer peripheral surface. For example, in the above calculation, when the height of the fine uneven pattern is 24.9 μm to 195.9 μm, the thickness t of the inner cylindrical body is 0.5 to 2 mm, and the pressure P is 5 to 10 kgf / When the condition is set within a range of cm 2 (= 490 to 981 kPa), the master roll 10 is detached from the inner cylindrical body 130 without causing the fine uneven pattern of the inner cylindrical body 130 to hit the outer peripheral surface of the master roll 10. It can be separated.
最後に、リニアアクチュエータ１４２により、マスタロール１０を上方に引き上げる。円筒容器１２０と内側円筒体１３０とが一体化された状態のまま、マスタロール１０は内側円筒体１３０から脱離する。 Finally, the master roll 10 is pulled upward by the linear actuator 142. The master roll 10 is detached from the inner cylindrical body 130 while the cylindrical container 120 and the inner cylindrical body 130 are integrated.
ここでは、内側円筒体１３０の内周面の全体とマスタロール１０の外周面１１の全体とが、所定の間隔を空けているため、内側円筒体１３０の内周面における微細凹凸パターンの形状を維持したまま、マスタロール１０を内側円筒体１３０から上方に離間させることができる。 Here, since the entire inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 and the entire outer peripheral surface 11 of the master roll 10 are spaced apart from each other, the shape of the fine concavo-convex pattern on the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 is determined. The master roll 10 can be separated upward from the inner cylindrical body 130 while being maintained.
以上、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法によれば、加圧による内側円筒体の体積変動を利用して、微細凹凸パターンを良好に維持して、マスタロールと内側円筒体とを剥離させることができる。 As described above, according to the replica roll manufacturing method according to the first embodiment, the master roll and the inner cylindrical body are peeled off by using the volume fluctuation of the inner cylindrical body due to the pressurization and maintaining the fine unevenness pattern satisfactorily. Can be made.
（実施例）
次に、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法の実施例について説明する。
(Example)
Next, examples of the manufacturing method of the replica roll according to the first embodiment will be described.
用いたベースロールのサイズは、外径１５０ｍｍ、長さ１６０ｍｍである。レジストは、市販のレジスト（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ製ＡＺＰ４４００レジスト）を用いた。 The size of the used base roll is 150 mm in outer diameter and 160 mm in length. As the resist, a commercially available resist (AZP4400 resist manufactured by AZ Electronic Materials) was used.
微細凹凸形成工程Ｓ１（図１参照）では、レジストをスプレーコータにて塗布した後、形成する微細凹凸パターンの高さに応じて強度変調させながらＵＶ光を照射して、フォトレジスト面に微細凹凸パターンを露光した。露光した後、アルカリ現像液に１０分浸漬させて現像を行い、円筒表面に微細凹凸パターンを有するマスタロールを作製した。ここで用いたアルカリ現像液は、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）濃度２．３８％である。 In the fine unevenness forming step S1 (see FIG. 1), after applying a resist with a spray coater, UV light is irradiated while modulating the intensity according to the height of the fine uneven pattern to be formed. The pattern was exposed. After the exposure, development was performed by immersing in an alkali developer for 10 minutes to produce a master roll having a fine uneven pattern on the cylindrical surface. The alkali developer used here has a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) concentration of 2.38%.
用いた円筒容器は、ＪＩＳ規格に定められるＳＵＳ３０４と同一範囲の組成を有する鋼からなる。この用いた円筒容器のサイズは、内径１５０ｍｍ、外径１５７ｍｍ、高さ１８０ｍｍである。ＰＤＭＳは、市販のＰＤＭＳ（信越化学製ＰＤＭＳ（銘柄Ｘ−３２−３２１２））を用いた。 The used cylindrical container is made of steel having the same composition as SUS304 defined in JIS standards. The used cylindrical container has an inner diameter of 150 mm, an outer diameter of 157 mm, and a height of 180 mm. As the PDMS, commercially available PDMS (PDMS manufactured by Shin-Etsu Chemical (brand X-32-3212)) was used.
円筒体成形工程Ｓ２では、内側円筒体の厚みは１ｍｍとした。ＰＤＭＳは、主剤１０に対して硬化剤１の割合で混練し、注型後２４時間静置した。 In the cylindrical body forming step S2, the thickness of the inner cylindrical body was 1 mm. PDMS was kneaded at a ratio of the curing agent 1 to the main agent 10 and allowed to stand for 24 hours after casting.
マスタ剥離工程Ｓ３では、剥離時の加圧圧力は１０ｋｇｆ／ｃｍ２とした。加圧したままの状態で、リニアアクチュエータを５ｍｍ／ｓｅｃで稼動させることで、円筒容器から剥離した。 In master peeling process S3, the pressurization pressure at the time of peeling was 10 kgf / cm < 2 >. The linear actuator was peeled off from the cylindrical container by operating at 5 mm / sec with the pressure kept.
剥離した内側円筒体の一例の外周面の電子顕微鏡写真を図１２に示す。図１２に示すように、微細凹凸パターンは、所定のパターンで配列した複数の微細凸部からなり、微細凸部は、外方に向かって張り出る形状を有する。観察の結果、この内側円筒体の一例において微細凹凸パターンには欠損などが無いことが確認された。そのため、この内側円筒体の一例を用いて製造されたレプリカロールは、成形に使用可能な外周面を全域にわたって有する。 An electron micrograph of the outer peripheral surface of an example of the peeled inner cylindrical body is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the fine concavo-convex pattern includes a plurality of fine convex portions arranged in a predetermined pattern, and the fine convex portions have a shape protruding outward. As a result of the observation, it was confirmed that the fine concavo-convex pattern had no defect in this example of the inner cylindrical body. Therefore, the replica roll manufactured using an example of this inner cylindrical body has an outer peripheral surface that can be used for molding over the entire area.
（比較例）
次に、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法の実施例と比較するために、比較例について説明する。比較例は、上記した実施例と比較して、マスタ剥離工程Ｓ３に相当する工程において、エアーによる加圧を行うことなく、リニアアクチュエータを用いてマスタロールを内側円筒体及び円筒容器から剥離させるところを除いて共通する。
(Comparative example)
Next, in order to compare with the Example of the manufacturing method of the replica roll concerning Embodiment 1, a comparative example is demonstrated. In the comparative example, the master roll is peeled from the inner cylindrical body and the cylindrical container by using a linear actuator without performing pressurization with air in a process corresponding to the master peeling process S3 as compared with the above-described embodiment. Common except for.
比較例のマスタ剥離工程Ｓ３に相当する工程では、加圧することなく、リニアアクチュエータを５ｍｍ／ｓｅｃで稼動させた。すると、内側円筒体が途中で破断してしまった。従って、比較例では、レプリカロールを製造することができなかった。 In the process corresponding to the master peeling process S3 of the comparative example, the linear actuator was operated at 5 mm / sec without applying pressure. Then, the inner cylinder broke along the way. Therefore, in the comparative example, a replica roll could not be manufactured.
実施の形態２．
次に、図１３を参照して、実施の形態２にかかるレプリカロールの製造方法について説明する。実施の形態２にかかるレプリカロールの製造方法は、マスタ剥離工程を除いて、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法と共通する。共通する工程については説明を省略し、異なる工程について説明する、図１３は、成形剥離装置の他の一例の断面図である。
Embodiment 2. FIG.
Next, with reference to FIG. 13, the manufacturing method of the replica roll concerning Embodiment 2 is demonstrated. The replica roll manufacturing method according to the second embodiment is common to the replica roll manufacturing method according to the first embodiment except for the master peeling step. Description of common steps will be omitted, and different steps will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view of another example of the molding and peeling apparatus.
マスタ剥離工程Ｓ２３では、成形剥離装置２４０を用いた。図１３に示すように、成形剥離装置２４０は、成形剥離装置１４０（図８参照）と比較して、エアコンプレッサ１４４の代わりに温調機２４５とチラー２４６とを含むところを除いて、共通する。共通する構成については説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。 In the master peeling step S23, the molding peeling device 240 was used. As shown in FIG. 13, the mold peeling device 240 is common except that it includes a temperature controller 245 and a chiller 246 instead of the air compressor 144, as compared with the mold peeling device 140 (see FIG. 8). . Description of common configurations will be omitted, and only different configurations will be described.
成形剥離装置２４０は、温調機２４５と、チラー２４６とを含む。温調機２４５と、チラー２４６とは、円筒容器１２０の温度がマスタロール１０の温度よりも高くなるように、円筒容器１２０の温度及びマスタロール１０の温度を制御する。 The mold peeling device 240 includes a temperature controller 245 and a chiller 246. The temperature controller 245 and the chiller 246 control the temperature of the cylindrical container 120 and the temperature of the master roll 10 so that the temperature of the cylindrical container 120 becomes higher than the temperature of the master roll 10.
温調機２４５は、架台１４１の周辺の載置面Ｘ上に載置されている。温調機２４５は、温調液を通過させる温調管２４５ａと、温調管２４５ａの先端に設置される熱伝導部２４５ｂとを含む。温調機２４５は、温調管２４５ａと熱伝導部２４５ｂとを通過する温調回路を有し、所定の温度に調えられた温調液をその温調回路に循環させる。熱伝導部２４５ｂは、円筒容器１２０の外周面に設置されており、温調液による熱を円筒容器１２０に与えて、円筒容器１２０を膨張させる。熱伝導部２４５ｂは、温度上昇による円筒容器１２０の変形を妨げないために、円筒容器１２０の外周面を周方向に機械的に拘束しないように設置されると好ましい。熱伝導部２４５ｂは、例えば、実質的に直線状の棒状体の複数本であって、円筒容器１２０の軸に沿いつつ互いに間隔を空けて設置される。 The temperature controller 245 is placed on the placement surface X around the gantry 141. The temperature controller 245 includes a temperature adjustment tube 245a that allows the temperature adjustment liquid to pass therethrough, and a heat conduction unit 245b that is installed at the tip of the temperature adjustment tube 245a. The temperature controller 245 includes a temperature control circuit that passes through the temperature control tube 245a and the heat conducting unit 245b, and circulates the temperature control liquid adjusted to a predetermined temperature to the temperature control circuit. The heat conducting unit 245b is installed on the outer peripheral surface of the cylindrical container 120, and applies heat to the cylindrical container 120 to expand the cylindrical container 120. The heat conducting portion 245b is preferably installed so as not to mechanically restrain the outer peripheral surface of the cylindrical container 120 in the circumferential direction so as not to prevent deformation of the cylindrical container 120 due to a temperature rise. The heat conducting portions 245b are, for example, a plurality of substantially linear rod-like bodies, and are installed at intervals from each other along the axis of the cylindrical container 120.
チラー２４６は、架台１４１の周辺の載置面Ｘ上に載置されている。チラー２４６は、冷却液を通過させる冷却管２４６ａを含む。マスタロール１０は、冷却液が通過することのできる冷却経路（不図示）を有する。冷却管２４６ａは、マスタロール１０の冷却経路に接続されており、冷却管２４６ａとマスタロール１０の冷却経路とを通過する冷却回路が形成される。チラー２４６は、所定の温度まで冷却させた冷却液をこの冷却回路に循環させることで、マスタロール１０の熱を奪い、マスタロール１０を収縮させる。 The chiller 246 is placed on the placement surface X around the gantry 141. The chiller 246 includes a cooling pipe 246a that allows the cooling liquid to pass therethrough. The master roll 10 has a cooling path (not shown) through which the coolant can pass. The cooling pipe 246 a is connected to the cooling path of the master roll 10, and a cooling circuit that passes through the cooling pipe 246 a and the cooling path of the master roll 10 is formed. The chiller 246 circulates the cooling liquid cooled to a predetermined temperature through the cooling circuit, thereby depriving the master roll 10 of heat and causing the master roll 10 to contract.
次に、成形剥離装置２４０を用いた場合のマスタ剥離工程Ｓ２３について説明する。なお、成形剥離装置２４０を用いた場合の円筒体成形工程は、円筒体成形工程Ｓ２と同じであるため、説明を省略する。 Next, master peeling process S23 at the time of using the shaping | molding peeling apparatus 240 is demonstrated. In addition, since the cylindrical body formation process at the time of using the shaping | molding peeling apparatus 240 is the same as cylindrical body formation process S2, description is abbreviate | omitted.
温調機２４５により円筒容器１２０を加熱しつつチラー２４６によりマスタロール１０を冷却して、マスタロール１０を内側円筒体１３０から剥離する（マスタ剥離工程Ｓ２３）。具体的には、円筒容器１２０に加えて内側円筒体１３０も半径方向に膨張する一方で、マスタロール１０が半径方向に縮小する。すると、内側円筒体１３０の内径が大きくなり、マスタロール１０の外径が大きくなるため、内側円筒体１３０がマスタロール１０から剥離する。具体的には、内側円筒体１３０の内周面の全体と、マスタロール１０の外周面１１とが一遍に離れて、内側円筒体１３０の内周面の全体とマスタロール１０の外周面１１の全体とが、所定の間隔を空けて、互いに向かい合う。 While the cylindrical container 120 is heated by the temperature controller 245, the master roll 10 is cooled by the chiller 246, and the master roll 10 is peeled from the inner cylindrical body 130 (master peeling step S23). Specifically, in addition to the cylindrical container 120, the inner cylindrical body 130 also expands in the radial direction, while the master roll 10 contracts in the radial direction. Then, since the inner diameter of the inner cylindrical body 130 increases and the outer diameter of the master roll 10 increases, the inner cylindrical body 130 peels from the master roll 10. Specifically, the entire inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 and the outer peripheral surface 11 of the master roll 10 are uniformly separated, and the entire inner peripheral surface of the inner cylindrical body 130 and the outer peripheral surface 11 of the master roll 10 are separated. The whole faces each other at a predetermined interval.
以上、実施の形態２にかかるレプリカロールの製造方法によれば、内側円筒体とマスタロールとの温度差による体積変化を利用して、内側円筒体とマスタロールとを剥離させることができる。そのため、実施の形態２にかかるレプリカロールの製造方法は、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法と同様に、微細凹凸パターンを良好に維持して、内側円筒体とマスタロールを剥離させることができる。 As described above, according to the replica roll manufacturing method according to the second embodiment, the inner cylindrical body and the master roll can be peeled using the volume change due to the temperature difference between the inner cylindrical body and the master roll. Therefore, the replica roll manufacturing method according to the second embodiment, like the replica roll manufacturing method according to the first embodiment, maintains the fine unevenness pattern well and peels the inner cylindrical body and the master roll. Can do.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法のマスタ剥離工程Ｓ３では、エアーを円筒容器１２０の内側に送り込むことによって加圧したが、エアーとは別種類の気体を送り込んで加圧してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the master peeling step S3 of the replica roll manufacturing method according to the first embodiment, the air is pressurized by sending it into the cylindrical container 120, but even if a different type of gas is sent and pressurized. Good.
Ｓ１ 微細凹凸形成工程 Ｓ２ 円筒体成形工程
Ｓ３、Ｓ２３ マスタ剥離工程 Ｓ４ 電鋳工程
１０ マスタロール １１ 外周面
１２ 微細凹凸パターン
２０、１２０ 円筒容器
３０、１３０ 内側円筒体 ３２ 微細凹凸パターン
S1 Fine unevenness forming process S2 Cylindrical body forming process S3, S23 Master peeling process S4 Electroforming process 10 Master roll 11 Outer peripheral surface 12 Fine uneven pattern 20, 120 Cylindrical container
30, 130 Inner cylindrical body 32 Fine uneven pattern
Claims (8)
前記円筒微細構造体と前記円筒容器とが一体化したまま、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる剥離工程と、
を含み、
前記剥離工程において、
前記円筒容器の一方の端面と前記マスタロールの一方の端面との間にパッキンが接着された状態で、気体を前記円筒容器の一方の端面において中心近傍から前記円筒容器の内側空間に送気することによって、前記円筒容器の内側空間を前記気体で加圧し、前記円筒微細構造体の内径が大きくなるように前記円筒微細構造体を圧縮させて、
前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる、
円筒微細構造体の製造方法。 A master roll having a fine concavo-convex pattern on the outer peripheral surface is disposed inside the cylindrical container, a gap is filled between the master roll and the cylindrical container, and the fine concavo-convex pattern of the master roll is disposed on the inner peripheral surface. A molding process for molding the cylindrical microstructure transferred to
A peeling step for peeling the master roll and the cylindrical microstructure while the cylindrical microstructure and the cylindrical container are integrated,
Only including,
In the peeling step,
With the packing adhered between one end face of the cylindrical container and one end face of the master roll, gas is supplied from the vicinity of the center to the inner space of the cylindrical container at one end face of the cylindrical container. By pressurizing the inner space of the cylindrical container with the gas, the cylindrical microstructure is compressed so that the inner diameter of the cylindrical microstructure is increased,
Peeling off the master roll and the cylindrical microstructure;
A method for producing a cylindrical microstructure.
前記円筒微細構造体と前記円筒容器とが一体化したまま、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる剥離工程と、 A peeling step for peeling the master roll and the cylindrical microstructure while the cylindrical microstructure and the cylindrical container are integrated,
を含み、Including
前記剥離工程において、 In the peeling step,
前記円筒容器の温度が前記マスタロールの温度よりも高くなるように、前記円筒容器の温度及び前記マスタロールの温度を制御して、 Control the temperature of the cylindrical container and the temperature of the master roll so that the temperature of the cylindrical container is higher than the temperature of the master roll,
前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる、Peeling off the master roll and the cylindrical microstructure;
円筒微細構造体の製造方法。A method for producing a cylindrical microstructure.
前記円筒微細構造体と前記円筒容器とが一体化したまま、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる剥離工程と、 A peeling step for peeling the master roll and the cylindrical microstructure while the cylindrical microstructure and the cylindrical container are integrated,
を含み、Including
前記円筒容器と前記円筒微細構造体との接着力は、前記マスタロールと前記円筒微細構造体との接着力よりも高い The adhesive force between the cylindrical container and the cylindrical microstructure is higher than the adhesive force between the master roll and the cylindrical microstructure.
円筒微細構造体の製造方法。A method for producing a cylindrical microstructure.
前記円筒微細構造体と前記円筒容器とが一体化したまま、前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させる剥離工程と、 A peeling step for peeling the master roll and the cylindrical microstructure while the cylindrical microstructure and the cylindrical container are integrated,
を含み、Including
前記充填剤は、弾性体を形成する材料からなり、 The filler is made of a material that forms an elastic body,
前記円筒微細構造体の厚みは、０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下である、 The thickness of the cylindrical microstructure is 0.5 mm or more and 2 mm or less.
円筒微細構造体の製造方法。A method for producing a cylindrical microstructure.
前記円筒微細構造体の内周面の全体と、前記マスタロールの外周面の全体とが、離れるように、
前記マスタロールと前記円筒微細構造体とを剥離させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の円筒微細構造体の製造方法。 In the peeling step,
Wherein as the entire inner peripheral surface of the cylindrical microstructure, and the entire outer peripheral surface of the roll, is separated,
The method for producing a cylindrical microstructure according to any one of claims 1 to 4, wherein the master roll and the cylindrical microstructure are peeled off.
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の円筒微細構造体の製造方法。 The method for producing a cylindrical microstructure according to any one of claims 1 to 5, wherein the master roll is made of a resin.
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の円筒微細構造体の製造方法。 Method for manufacturing a cylindrical microstructure according to any one of claims 1 to 5, wherein the cylindrical container is characterized in that it consists of glass.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015001974A JP6454551B2 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015001974A JP6454551B2 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016124263A JP2016124263A (en) | 2016-07-11 |
| JP6454551B2 true JP6454551B2 (en) | 2019-01-16 |
Family
ID=56358745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015001974A Expired - Fee Related JP6454551B2 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6454551B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6382729B2 (en) * | 2015-01-14 | 2018-08-29 | 富士フイルム株式会社 | Method for producing cylindrical pattern film, method for producing pattern roll, and peeling apparatus |
| WO2023121114A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | 한국과학기술원 | Microwell forming device and method for manufacturing disk having microwell |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005153271A (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Toppan Printing Co Ltd | Manufacturing method of mold for optical part |
| JP2007237713A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | Die for manufacturing molding die of optical sheet parts, and manufacturing method of molding die of optical sheet parts |
| JP4915134B2 (en) * | 2006-04-26 | 2012-04-11 | 凸版印刷株式会社 | Manufacturing method of mold having uneven pattern |
| JP2013035264A (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Panasonic Corp | Method for manufacturing roll mold, and roll mold |
-
2015
- 2015-01-08 JP JP2015001974A patent/JP6454551B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016124263A (en) | 2016-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5064743B2 (en) | Manufacturing method of structure having recess pattern | |
| CN104308452A (en) | Amorphous alloy micro-nano structure stamping forming mould and preparation and application methods thereof | |
| JP2009158731A (en) | Imprint apparatus and method for fine structure lithography | |
| JP6454551B2 (en) | Cylindrical microstructure manufacturing method and replica roll manufacturing method | |
| RU2695290C2 (en) | Method of making die with pattern, die with pattern and method for printing | |
| US9272462B2 (en) | Minute convexo-concave pattern forming method and forming device, and transfer substrate producing method and transfer substrate | |
| JP2015016597A (en) | Molding, method of producing molding and stamper | |
| TW201518067A (en) | Patterned stamp manufacturing method, patterned stamp imprinting method and imprinted article | |
| EP2930006A1 (en) | Roller-type pressurization device, imprinter, and roller-type pressurization method | |
| Aizawa et al. | Large area micro-texture imprinting onto metallic sheet via CNC stamping | |
| EP3032573A1 (en) | Roller-type pressurizing device, imprint device, and roller-type pressurizing method | |
| JP6636278B2 (en) | Method for producing primary electroformed roll and method for producing secondary electroformed roll | |
| JPWO2011018821A1 (en) | Planar body pressing device element | |
| JP5799393B2 (en) | Ni-W electroforming liquid for molding dies, method for producing molding dies, method for producing molding dies and molded products | |
| JP2009241358A (en) | Method for producing needle sheet | |
| JP2010234669A (en) | Method and device for forming fine uneven pattern | |
| CN104345375A (en) | Light guide board manufacturing method and light guide board | |
| KR102320282B1 (en) | Electropole disk and method for manufacturing electric pole mold using the electric pole disk | |
| JP5460686B2 (en) | Method for manufacturing structure having pattern | |
| KR101892169B1 (en) | Device for manufacturing flexible film and method therefor | |
| CN106660261B (en) | The manufacture method and roller die of roller die | |
| JP4738515B2 (en) | Printing method and solvent absorber used therefor | |
| TW201325884A (en) | Pressing roller for producing optical film and manufacturing method of the press roller | |
| JP2013028150A (en) | Method for molding molded article | |
| JP2017109328A (en) | Resin molding die and resin molding method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180829 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180904 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181105 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181120 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6454551 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |