JPH08276494A - エンボスロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 彫刻板用平板2 の表面に平板精密研削機1 を
用いて横断面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成する工程
と、得られた彫刻板3 を用いてその彫刻形状を原版ロー
ル用円筒4 へ押込み転写彫刻する工程と、得られた原版
ロール5 を用いてその彫刻形状を転写治具ロール用円筒
6 へ押込み転写彫刻する工程と、得られた転写治具ロー
ル7 を用いてその彫刻形状をエンボスロール用円筒8 へ
押込み転写彫刻する工程とからなるエンボスロールの製
造方法である。 【効果】 山部と山部のピッチが細かくかつ断面三角形
状にバラツキが少なく、断面三角形状の谷部が凹弧状に
ならないと共に頂部にバリが生じることもないエンボス
ロールを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂シートな
どの表面に凹凸模様を型付けする型押し成形装置に用い
られるエンボスロールの製造方法に関する。このような
型押し成形シートは、例えば、パーソナルコンピュータ
やワードプロセッサなどの液晶ディスプレー、液晶カラ
ーテレビなどを構成する面状発光装置、あるいは電飾看
板、施設照明などを構成する面状発光装置の主体となる
光制御シートとして用いられる。

【０００２】なお、本明細書において、「三角形」と
は、数学上の厳密な意味での三角形のほか、頂部が若干
丸みを帯びたものなど、大略三角形状をなすものをも含
むこととする。

【０００３】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂シートなどの型押し
成形装置に用いられるエンボスロールは、下記の２つの
方法によって製造されていた。

【０００４】方法１：グレーブと呼ばれる鉄製の三角錐
状の彫刻刀を用いて金属平板に断面三角形状の鋸歯状彫
刻面を形成し、その彫刻形状をマザーミルと呼ばれる原
版ロール用円筒に押込み転写彫刻する。ついで、得られ
た原版ロールからその彫刻形状を転写治具ロール用円筒
に押込み転写彫刻し、得られた転写治具ロールを用いて
その彫刻形状をエンボスロール用円筒へ押込み転写彫刻
する。

【０００５】方法２：旋盤を用いて原版ロール用円筒を
直接切削して断面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成する。
ついで、得られた原版ロールからその彫刻形状を転写治
具ロール用円筒に押込み転写彫刻し、得られた転写治具
ロールを用いてその彫刻形状をエンボスロール用円筒へ
押込み転写彫刻する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法に
はそれぞれ次のような問題があった。

【０００７】まず、彫刻刀を用いて金属平板を彫刻する
方法では、金属平板への彫刻を手作業で行うため、得ら
れた断面三角形状は大きなバラツキを有する。また、隣
合う山部と山部の間のピッチも０．１ｍｍが限界であ
り、それ以下の細かいピッチの彫刻は不可能であった。
山部と山部のピッチは、得られたエンボスシートからな
る光制御シートをバックライトなどの面状発光装置に組
み込んだ際、発光装置面の画質に大きく影響を与える。
つまり、ピッチが粗いと発光装置面の画質も粗くなると
いう欠点がある。

【０００８】また、旋盤を用いて原版ロール用円筒を直
接切削する方法では、鋸歯状彫刻面の三角形状の各谷部
が曲率半径０．０２ｍｍ以上の凹弧状になることが避け
られない。さらには、図３に示すように、断面三角形状
の鋸歯状彫刻面(31)の頂部(32)にバリ(33)が生じること
さえある。このような現象は、得られたエンボスシート
からなる光制御シートをバックライトなどの面状発光装
置に組み込んだ際、輝度の低下要因となる。

【０００９】本発明の目的は、上記の諸問題を解決すべ
くなされたもので、山部と山部のピッチが細かくかつ断
面三角形状にバラツキが少なく、断面三角形状の谷部が
凹弧状にならないと共に頂部にバリが生じることもない
エンボスロールを製造する方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるエンボスロ
ールの製造方法は、上記の点から工夫されたもので、
(a) 彫刻板用平板の表面に平板精密研削機を用いて断
面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成する工程と、(b) 得
られた彫刻板を用いてその彫刻形状を原版ロール用円筒
へ押込み転写彫刻する工程と、(c) 得られた原版ロー
ルを用いてその彫刻形状を転写治具ロール用円筒へ押込
み転写彫刻する工程と、(d) 得られた転写治具ロール
を用いてその彫刻形状をエンボスロール用円筒へ押込み
転写彫刻する工程とからなるものである。

【００１１】以下、本発明方法を各工程ごとに説明す
る。

【００１２】工程(a) において、切削を施すべき平板
は、これを原版ロール用円筒に押込み彫刻することが可
能な材質のものであればよく、例えば、鋼鉄、ステンレ
ス鋼、アルミニウム、セラミックス、フェライトなどの
平板が好適に用いられる。

【００１３】用いられる平板精密研削機は、一般に精密
機器などの部品の加工に用いられるものであればよい。
その研削精度は、±２μｍ以下であり、好ましくは±
０．５μｍ以下である。また、研削に使用する砥石は、
金属材料、セラミックス、フェライトなどのワークの研
削が可能な材質からなるものであればよく、ダイヤモン
ド製の砥石などが好ましく使用される。ただし、砥石は
特に限定されるものではない。

【００１４】研削時のバリ防止や砥石の摩耗を軽減させ
るために、研摩操作は、最初に粗い砥石で行い、徐々に
細かい砥石で行うことが好ましい。工程(b) において、
原版ロール用円筒の材質は、特に限定されるものではな
い。一般的には、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウムな
ど金属製のものが好適に用いられる。

【００１５】彫刻板の彫刻形状を原版ロール用円筒へ押
込み転写彫刻して原版ロールを製造するには、原版ロー
ル用円筒を彫刻板に接触状態で回転させながらその表面
を１回転当たり１ピッチずつずらしつつ送るのが一般的
である。

【００１６】工程(c) において、転写用治具ロール用円
筒の材質は、特に限定されるものではない。一般的に
は、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなど金属製のも
のが好適に用いられる。

【００１７】原版ロールの彫刻形状を転写治具ロール用
円筒へ押込み転写彫刻して転写治具ロールを製造するに
は、原版ロールを転写治具ロール用円筒に接触状態で回
転させながらその表面を１回転当たり１ピッチずつずら
しつつ送るのが一般的である。

【００１８】工程(d) において、用いられるエンボスロ
ール用円筒は、シートの型押し成形時のロール間圧力に
耐える材質のものであればよく、例えば、鋼鉄、ステン
レス鋼、アルミニウムなどの金属製のものが好適に用い
られる。エンボスロール用円筒としては、真円度および
円筒度がともに高いものが好ましい。円筒表面に銅メッ
キを施したものも好ましく使用できる。一般的に金属ロ
ール用円筒として用いられるものが支障なく使用でき
る。

【００１９】また、一般的に型押し成形時のエンボスロ
ール温度は成形性に大きく影響するため、適当な温度に
設定できる構造のものが好ましく用いられる。水、油な
どの熱媒体により容易に温度調節ができる内部構造を有
するエンボスロールが好ましい。

【００２０】転写治具ロールの彫刻形状をエンボスロー
ル用円筒へ押込み転写彫刻してエンボスロールを製造す
るには、転写治具ロールをエンボスロール用円筒に接触
状態で回転させながらその表面を１回転当たり１ピッチ
ずつずらしつつ送るのが一般的である。

【００２１】上記構成のエンボスロールを使用して熱可
塑性樹脂などを型押し成形することによって、所望のエ
ンボスシートが得られる。

【００２２】

【作用】本発明方法では、彫刻板用平板の表面に平板精
密研削機を用いて断面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成す
るので、山部と山部のピッチが細かくかつ断面三角形状
にバラツキが少なく、断面三角形状の谷部が凹弧状にな
らない彫刻板を得ることができる。

【００２３】したがって、この彫刻板を用いて、上記の
彫刻形状を原版ロールおよび転写治具ロールを介してエ
ンボスロールにそのまま転写彫刻することによって、山
部と山部のピッチが細かくかつ断面三角形状にバラツキ
が少なく、断面三角形状の谷部が凹弧状にならないと共
に頂部にバリが生じることもないエンボスロールを製造
することができる。

【００２４】そのため、このエンボスロールを用いるこ
とによって、例えば、液晶ディスプレー、液晶カラーテ
レビなどを構成する面状発光装置や、電飾看板、施設照
明などを構成する面状発光装置の主体となる光制御シー
トのような光学的用途に支障なく使用できる型押し成形
シートが得られる。

【００２５】

【実施例】

＜実施例１＞図１を参照して、まず、工程(a) におい
て、ダイヤモンド製の砥石を備えた平板精密研削機(1)
を用いて鋼鉄製平板(2) にピッチ８０μｍ、頂角９０°
の断面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成した。研摩操作
は、研削時のバリ防止や砥石の摩耗が軽減されるよう
に、最初に粗い砥石で行い、徐々に細かい砥石で行っ
た。

【００２６】ついで、工程(b) において、(a) で得られ
た彫刻板(3) を用いてその彫刻形状をステンレス鋼製の
原版ロール用円筒(4) へ押込み転写彫刻した。

【００２７】ついで、工程(c) において、(b) で得られ
た原版ロール(5) を用いてその彫刻形状をステンレス鋼
製の転写治具ロール用円筒(6) へ押込み転写彫刻した。

【００２８】最後に、工程(d) において、(c) で得られ
た転写治具ロール(7) をエンボスロール用円筒(8) に接
触状態で回転させながらその表面を１回転当たり１ピッ
チずつずらしつつ送ることによって、転写治具ロールの
彫刻形状をエンボスロール用円筒へ押込み転写彫刻し、
エンボスロールを得た。このエンボスロールは、水で温
度調節可能な内部構造を有するものである。

【００２９】得られたエンボスロールは、上記の彫刻形
状が原版ロールおよび転写治具ロールを介してエンボス
ロールにそのまま転写彫刻されたものであった。すなわ
ち、断面三角形状の鋸歯状彫刻面の隣合う山部と山部の
間のピッチのバラツキは±０．８％以内であり、また、
鋸歯状彫刻面の三角形状の各頂部は曲率半径Ｒ８μｍで
断面凸弧状をなし、バリは生じなかった。

【００３０】＜実施例２＞工程(a) において鋼鉄製平板
にピッチ５０μｍ、頂角１００°の断面三角形状の鋸歯
状彫刻面を形成した点を除いて、実施例１と同様にし
て、エンボスロールを得た。このエンボスロールでは、
断面三角形状の鋸歯状彫刻面の隣合う山部と山部の間の
ピッチのバラツキは±１．０％以内であり、また、鋸歯
状彫刻面の三角形状の各頂部は曲率半径Ｒ５μｍで断面
凸弧状をなし、バリは生じなかった。

【００３１】＜比較例１＞グレーブを用いて手作業によ
り金属平板にピッチ１００μｍ、頂角９０°の断面三角
形状の鋸歯状彫刻面を形成し、その彫刻形状を原版ロー
ル用円筒に押込み転写彫刻した。ついで、得られた原版
ロールからその彫刻形状を転写治具ロール用円筒に押込
み転写彫刻し、得られた転写治具ロールを用いてその彫
刻形状をエンボスロール用円筒へ押込み転写彫刻して、
エンボスロールを得た。

【００３２】このエンボスロールでは、断面三角形状の
鋸歯状彫刻面の隣合う山部と山部の間のピッチのバラツ
キは±５．２％であり、また、鋸歯状彫刻面の三角形状
の各頂部は曲率半径Ｒ２０μｍで断面凸弧状をなし、各
頂部にバリが生じた。

【００３３】＜比較例２＞旋盤を用いて原版ロール用円
筒を直接切削してピッチ５０μｍ、頂角１００°の断面
三角形状の鋸歯状彫刻面を形成した。ついで、得られた
原版ロールからその彫刻形状を転写治具ロール用円筒に
押込み転写彫刻し、得られた転写治具ロールを用いてそ
の彫刻形状をエンボスロール用円筒へ押込み転写彫刻し
て、エンボスロールを得た。

【００３４】このエンボスロールでは、断面三角形状の
鋸歯状彫刻面の隣合う山部と山部の間のピッチのバラツ
キは±３．５％であり、さらには、図３に示すように、
断面三角形状の鋸歯状彫刻面(31)の山部(32)にバリ(33)
が生じた。

【００３５】性能試験 ａ）形状測定 実施例および比較例で得られたエンボスロールについ
て、図２に示すように、断面三角形状の鋸歯状彫刻面の
隣合う谷部と谷部の間のピッチａの平均値、山部の頂角
ｂの平均値、および頂部の曲率半径Ｒを異なる１０点に
おいて測定した。ピッチのバラツキは （ａの最大値−ａの最小値）／ａの平均値／２ の式から算出した。これらの測定値および算出値を表１
に示す。

【００３６】ｂ）輝度測定 実施例および比較例で得られたエンボスロールを使用し
てポリカーボネート樹脂を型押し成形し、エンボスシー
トを得た。このエンボスシートからなる光制御シートを
面状発光装置に組み込み、バックライトの所定の９点に
おいて正面方向（法線方向）からの輝度をＪＩＳ−Ｃ７
６１４に基づいて測定し、その平均値を算出した。こう
して求めた正面輝度を表１に示す。

【００３７】使用バックライトは下記の通りである。

【００３８】方式：片側エッジライト方式（短辺１灯） 光源：太さ３．５ｍｍ、長さ１３５ｍｍの冷陰極管 導光板：厚さ３ｍｍ、横２０５ｍｍ、縦１３５ｍｍのポ
リメチルメタクリレート板

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明方法は以上の通り構成されている
ので、山部と山部のピッチが細かくかつ断面三角形状に
バラツキが少なく、断面三角形状の谷部が凹弧状になら
ないと共に頂部にバリが生じることもないエンボスロー
ルを製造することができる。

【００４０】したがって、このエンボスロールを用いる
ことによって、液晶ディスプレー、液晶カラーテレビな
どを構成する面状発光装置や、電飾看板、施設照明など
を構成する面状発光装置の主体となる光制御シートのよ
うな光学的用途に支障なく使用できる型押し成形シート
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のエンボスロール製造工程を示す概略
図である。

【図２】実施例および比較例のエンボスロールを示す断
面図である。

【図３】従来の方法によって製造したエンボスロールを
示す断面図である。

【符号の説明】

１：平板精密研削機 ２：平板 ３：彫刻板 ４：原版ロール用円筒 ５：原版ロール ６：転写治具ロール用円筒 ７：転写治具ロール ８：エンボスロール用円筒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a) 彫刻板用平板の表面に平板精密研削
   機を用いて断面三角形状の鋸歯状彫刻面を形成する工程
   と、(b) 得られた彫刻板を用いてその彫刻形状を原版
   ロール用円筒へ押込み転写彫刻する工程と、(c) 得ら
   れた原版ロールを用いてその彫刻形状を転写治具ロール
   用円筒へ押込み転写彫刻する工程と、(d) 得られた転
   写治具ロールを用いてその彫刻形状をエンボスロール用
   円筒へ押込み転写彫刻する工程とからなるエンボスロー
   ルの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の製造方法によって得られた
   エンボスロールを使用して熱可塑性樹脂などを型押し成
   形することによって作製されたエンボスシート。