JPH028377A

JPH028377A - エンボスロールの製造方法

Info

Publication number: JPH028377A
Application number: JP15797688A
Authority: JP
Inventors: Takao Iguchi; 貴朗井口; Takanori Tamatoshi; 孝徳玉利; Takaaki Hira; 隆明比良; Kunio Isobe; 磯辺　邦夫; Hideo Abe; 阿部　英夫
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明はエンボス模様を持つ金属板を製造するためのエ
ンボスロールの製造方法に関する。

［従来の技術］従来のエンボスロールの製造方法としては主にフォトエ
ツチング法が用いられてきた。その理由は模様が自由自
在に作れることと、化学反応を利用するので超硬金属で
作られた圧延用ロールでも能率よ（加工できることによ
る。

通常フォトエツチング法は、 ■）被加工物の前処理（脱脂等）２）感光液塗布３）前乾燥４）フィルム貼付５）露光６）現像（７）後乾燥（８）エツチング（９）感光膜剥離の工程からなることは周知の通りである。

以下フォトエツチング法の工程について第２図により詳
しく説明する。第２図においてｌは圧延ロール表面近傍
の部分断面である。

まずロール１０表面に感光性耐腐食液（以下レジストと
称す）を塗布するのであるが、これに先立ち、塗布後の
レジストのロールへの密着性を高めるために、ロールの
脱脂処理を行ってからレジストを塗布する。塗布方法は
浸漬法やスプレー法が通常用いられる。塗布直後のレジ
ストは溶媒を含んで液体の状態であるから高温に加熱し
て乾燥（前乾燥）して固化膜２０を形成させる。第２図
（ａ）はこの状態を示す。

次に第２図（ｂ）は、所要の模様を印刷したフィルム２
１をレジスト膜２０上に乗せ、電灯２２で露光する工程
を示している。第２図（ｂ）においてフィルム２Ｉの白
抜きの部分２１ａは光を透過する透明部であり、黒塗り
の部分２１ｂは光を透過しない黒色部を表わす。この工
程でレジスト膜２０はフィルム２１の透明部の直下にあ
る部分（ハツチング部２０ａ）のみが感光することにな
る。

次に第２図（ｃ）は露光後、現像した後のレジスト膜２
０の状態を示す。前工程で露光したレジスト（ハツチン
グ部２０ａ）は現像液に溶解せず、未露光部のみが現像
液に溶解する。この時露光して残存したレジスト（ハツ
チング部２０ａ）も現像液を含んで膨潤するので再び高
温しこ加熱して乾燥（後乾燥）し、残存したレジストを
固化させる。この後、酸等のエツチング液にてエツチン
グを行えば、ロール表面はレジストの残存部はエツチン
グが起こらずにレジストのない部分のみがエツチングさ
れ、第２図（ｄ）に示した形状にロール表面が蝕刻され
、クレータ２３を形成する。

この後、専用のレジスト剥離液を塗布すれば残存したレ
ジスト膜２０（ハツチング部２０ａ）が溶解し、第２図
（ｅ）に示すようにクレータ２３からなるエンボス模様
が形成される。

以上の従来の方法で圧延ロールを加工する際には以下の
問題がある。

（υ　レジスト膜２０が均一に形成されないと模様むら
が発生したり、レジストがエツチングに耐えられずに剥
離したりする。圧延ロールのように広面積にわたって均
一にレジストを塗布するには熟練作業を要する。

（２広面積のフィルム２１をしわが生しないようにロー
ルに貼る作業が容易でない。

（Ｊ　前乾燥・後乾燥とも８０℃以上の高温で数十分行
う必要があり、圧延ロールのような寸法の大きいもので
は加熱炉が大型化し、昇温、冷却にも長時間を要する。

（４）　　感光剤を用いるため暗室作業になる。

■　工程が多く、作業が複雑で大量生産することができ
ない。

以上の欠点のため、エツチング法では生産能率がよくな
かった。

［発明が解決しようとする課題］以上の問題を解決するための方法として、例えばダイヤ
モンド針等の彫刻針を用いてロールを直接彫刻する方法
を採れば、工程を大幅に短縮することができる。

このような手法を用いて被加工物の表面に直接所要の模
様を彫刻して行く技術は、既に公知であって、例えば印
刷版の製版技術として特公昭６２−４２３２１こも開示
されている。この方法でロールの全周にわたって所定の
模様を形成するには、ロールを回転させ、かつロールの
側方に設置した彫刻機をロール軸方向に移動させながら
、形成すべき模様に応して、彫刻機に取付けた彫刻針を
振動させ、模様をロール表面に彫刻する。

しかしながら、上記方法はグラビヤ印刷用ロールのよう
に、銅の表面を彫刻する方法としては有効であるが、圧
延用ロールのように硬質な金属を加工するロールに対し
ては、ダイヤモンド針と言えども損傷を受けるため、加
工不能となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、生産能率の劣るフォトエツチング法を用いずに、彫刻
方式を用い、しかも硬質な金属からなる圧延ロールを容
易に加工することができるエンボスロールの製造方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］本発明は以下の工程からなることを特徴とする。

（１）圧延ロール表面に前もって例えば銅等の軟質金属
のめっきを施こす。このめっき層の代りに後述のエツチ
ング液に腐食される樹脂等の層を形成してもよい。

（２）上記めっき層または樹脂層は必要ならば表面を平
滑化するために研削仕上する。

（３）上記軟質金属めっき層または樹脂層に彫刻針によ
って所定の模様を彫刻し、しかる後にエツチングを施こ
す。

（４）エツチング加工後、残留した前記めっき層または
樹脂層を適当な手段で除去する。

［作用１本発明は以上の構成であるから次の作用を生ずる。すな
わち、ロールを直接彫刻針で彫刻する方式のため、フォ
トエツチング法に比較して、（ａ）フィルム貼付や露光
作業がなく、暗室作業が不要となる。

（ｂ）ロール表面にめっきを施す方法のため、レジスト
塗布のような熟練作業が不要で自動化し易い。

（Ｃ）乾燥工程がないため、設備が小型化し、処理時間
を大幅に短縮することができる。

［実施例］以下本発明方法の実施例を第１図を用いて説明する。第
１図（ａ）〜（ｄ）は本発明方法の実施例の工程を示し
たものである。

第１図（ａ）において、■は圧延用ロールの表面の部分
断面であって、２は例えば銅等の軟質金属からなるめっ
き層である。このめっき層２は例えば電解めっきのよう
な、公知の方法で形成することができる。

次に第１図（ｂ）はめっき層２を彫刻針３で彫刻したと
ころを示す概念図である。この時、ロル１は回転し、か
つ彫刻機４は図示しないレールに沿ってロール軸方向に
移動するので彫刻針３はロールの表面に沿って螺旋状に
移動してい（。この間、彫刻針３が掘削すべき点に来た
時に制御装置５から電気信号が出力され、この信号によ
って電磁コイル６が振動し、この運動がてこ７を介して
彫刻針３をめっき層２に到達させ、めっき層２を彫刻す
る。例えばクレータ８．９．１０は何れも上記作用によ
って形成されたものである。実際にはこのようなりレー
タ８．９．１０がロール表面に無数に断続的にあるいは
連続的に並ぶことによって、所定のエンボス模様が形成
される。またクレータ８．９．１０は第１図（ｂ）に示
すように前記電気信号の強弱によって深さを調節するこ
とができるが、めっき層を貫通させることはできない。

なぜならば彫刻針３がめつき層２を貫通すると彫刻針３
の先端がロール１に接触し、彫刻針先端に損傷を受ける
からである。

次に第１図（Ｃ）はめっき層２を彫刻した後、エツチン
グ加工を施した状態を示す図である。エツチングは公知
の方法で行う。第１図（Ｃ）で実線はエツチング後の表
面を表わし、破線は第１図（ｂ）で示したエツチング前
のめっき層の表面を表わす。エツチングは時間と共にほ
ぼ表面から一定の割合で進行するから、第１図（Ｃ）に
示すようにめっき層２の深く彫刻された部分から順にめ
っき層２が貫通し、次いてめっき層２の貫通した部分か
らロール１のエツチングが進行する。従ってめっき層２
に彫刻された形状がロール表面に転写されることになる
。

続いて第１図（ｄ）はエツチングが終了し、残留しため
っき層２を剥離した状態を示している。

めっきの剥離は公知の方法、例えば逆電解による方法を
用いてもよいし、エツチングをめっき層２が完全になく
なるまで続行する方法でもよく、ここでは特に限定しな
い。

このようにして、ロール１の表面には、あたかも前記彫
刻針３で彫刻したと同様なりレータ１１．１２．１３が
形成されることになる。しかもこれらのクレータ群の大
きさ、深さはめっき層に形成した前記クレータ７．８．
９の大きさや深さを調節することによって自在に変化さ
せることができ、かつ彫刻針３の先端は軟質金属めっき
層３を彫刻するだけであるから、いささかも損傷を受け
ることがない。

以上の説明から明らかなように、めっき層２はエツチン
グ液に腐食されるものならば樹脂の類であっても差支え
ない。

また、ロールｌの表面のクレータ１１．１２゜１３の大
きさや深さの精度は、めっき層２の厚みに場所によって
むらがあると正確にクレータ８゜９．１０の精度を再現
しないから、めっき層２は彫刻前に、例えば研削仕上げ
してめっき厚を均にすることが好ましく、これにより模
様形成の精度を向上させることができる。

以下、本発明者らの行った具体的な実験結果について説
明する。本実験は網グラビア製版用の彫刻機を用い、ロ
ールは２００φ×５００１２のミニチュアロールで行っ
た。軟質金属めっきは銅を用い、厚さは約ｌＯμｍとし
た。第３図に実際に本方法によって、形成されたエンボ
ス模様の例を３次元祖度チャートによって示す。

もちろん本方法では上記の模様に限らず、例えば個々の
クレータを連続させればより大きな模様が形成可能とな
る。

また本実験では、同じミニチュアロールを用いてフォト
エツチングを行い、所要加工時間を比較した。フォトエ
ンチングでは約５時間を要したのに対し、本方法では約
３時間と短縮された。

［発明の効果］本発明方法によれば、エンボスロールの製造において、
作業能率が著しく向上し、このロールを用いて製造する
エンボス金属板を安価、大量に提供することが可能（ご
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明する工程図、第２図は従来の
フォトエツチング法を説明する工程図、第３図は本発明
方法で形成したエンボス模様を示した３次元祖度チャー
ト図である。１・・・ロール（部分断面）２・・・めっき層３・・・彫刻針４・・・彫刻機５・・−制御装置６・・・コイル７・・・てこ８．９．１０・・・クレータ（めっき層上の）１１．１
２．１３・・−クレータ（ロール上の）２０・・・レジ
スト膜２１・・・フィルム２２・・−電球２３・・・クレータ

Claims

【特許請求の範囲】１　被加工ロールの表面に沿って該ロールの軸方向に彫
刻針を移動させ、ロールを回転させながら、該彫刻針に
てロール表面上にエンボス模様を彫刻してエンボスロー
ルを製造するに当り、ロールの表面に軟質金属のめっき
を施した後、該めっき面にエンボス模様を彫刻針で彫刻
し、次いで該彫刻した面にエッチングを施し、しかる後
に残留した該めっき層を除去することを特徴とするエン
ボスロールの製造方法。２　圧延ロール表面に軟質金属めっきを施した後、該め
っき層表面を研削仕上し、しかる後に該表面を彫刻、エ
ッチングすることを特徴とする請求項１記載のエンボス
ロールの製造方法。３　軟質金属のめっき層に代り、エッチング液に腐食さ
れる樹脂類の層をロール表面に形成することを特徴とす
る請求項１または２記載のエンボスロールの製造方法。