TW202245940A - 輥模具之製造方法、輥模具、及轉印物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可對輥表面高精度地形成複數條溝槽、且可謀求縮短加工時間的輥模具之製造方法。 本發明之輥模具之製造方法之特徵，在於其係使用輥模具製造裝置者，該輥模具製造裝置係具備：旋轉裝置10，其使圓筒狀或圓柱狀之輥基材於圓周方向旋轉；及特定之加工載台，其具備複數個切削刃；且上述輥模具之製造方法係包含：一面使上述加工載台於輥長度方向之一方向P移動，一面以上述加工載台上之P切削用刃切削輥基材表面之P切削步驟；其後，於上述加工載台上，自上述P切削用刃切換為N切削用刃之步驟；其後，一面使上述加工載台於輥長度方向之另一方向N移動，一面以上述加工載台上之N切削用刃切削輥基材表面之N切削步驟。

Description

輥模具之製造方法、輥模具、及轉印物
本發明係關於一種輥模具之製造方法、輥模具、及轉印物。
作為細微加工技術之一，已知有一種壓印技術，其對圓筒狀或圓柱狀之輥基材之外周面進行加工而形成細微凹凸構造，將如此獲得之輥模具壓抵於樹脂片材或樹脂薄膜，轉印輥基材上之細微凹凸構造。上述輥模具典型而言係對輥基材之表面(外周面)使用切削工具進行切削加工，藉此形成複數條溝槽或1條溝槽(螺旋狀等)而獲得。
輥基材表面之切削加工中，通常於輥基材之圓周方向(稱為軸線方向)及/或輥基材之長度方向(稱為推力方向)形成複數條線狀溝槽。或者，亦有將複數條線狀溝槽形成於相對於輥基材之長度方向特定程度地傾斜之方向(傾斜推力方向)之情形。
至今以來，已有提出若干個對輥基材表面高精度地加工出線狀溝槽之方法的報告。例如，專利文獻1揭示出藉由組合以下步驟而高精度地加工出立體形狀圖案，即：將旋轉之輥之表面以金剛石刃具進行加工，以一定的間距形成周向之溝槽之步驟；及一面將飛刀朝輥之軸向送進，一面加工輥表面，以一定的間距形成軸向之溝槽之步驟。又，該技術中，由於使飛刀高速旋轉，故可對飛刀賦予理想之切削速度。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-320022號公報
[發明所欲解決之問題]
對於輥基材於推力方向或傾斜推力方向形成溝槽時，需要一面使切削工具於輥基材之長度方向移動一面進行切削。此時，若將輥基材之兩端部分別設為端部A及端部B時，輥基材之長度方向之切削方向可舉出自端部A向端部B之方向、及自端部B向端部A之方向兩種。且，根據設為哪個方向，決定與輥基材抵接之切削工具(刃尖)之安裝方向。又，使用上述飛刀之情形時，飛刀之刃尖之安裝方向亦由主軸之旋轉方向決定，又，為了使切削面之狀態均一地一致，切削方式統一為逆銑或順銑之任一者。
即，先前技術中，若自輥基材之端部A向端部B之方向之切削結束，則為了進行下一切削步驟，需要進行以下操作：使切削工具暫時自輥基材退避，朝反方向移動而返回至原來的切削開始位置。如此，至今以來要形成推力溝槽或傾斜推力溝槽時，每一次切削都必須進行返回切削工具之位置之操作，此操作佔據輥模具之一連串加工時間中相當大的比重。
另，使用上述飛刀之情形時，無需替換該切削工具，即可進行自輥基材之端部A向端部B之方向之切削、及自端部B向端部A之方向之切削。然而，該情形時，難以使切削面之狀態全部均一地一致，存在切削精度方面的問題。
因此，本發明之課題在於解決先前之上述諸項問題，達成以下目的。即，本發明之目的在於提供一種可對輥表面高精度地形成複數條溝槽、且可謀求縮短加工時間的輥模具之製造方法。 又，本發明之目的在於提供一種可藉由上述製造方法而製造之輥模具、及可藉由使用該輥模具進行轉印而獲得之轉印物。 [解決問題之技術手段]
作為用以達成上述目的之方法如下所述。
＜1＞一種輥模具之製造方法，其特徵在於其係使用輥模具製造裝置者，該輥模具製造裝置具備：旋轉裝置10，其使圓筒狀或圓柱狀之輥基材於圓周方向旋轉；及加工載台，其可於輥長度方向及輥徑向移動；且 於上述加工載台上，具備複數個切削刃，且供載置可變更該複數個切削刃相對於上述輥基材之相對位置的切換載台； 上述輥模具之製造方法包含： 一面使上述加工載台於輥長度方向之一方向P移動，一面以上述加工載台上之P切削用刃切削輥基材表面之P切削步驟； 其後，於上述加工載台上，自上述P切削用刃切換為N切削用刃之步驟； 其後，一面使上述加工載台於輥長度方向之另一方向N移動，一面以上述加工載台上之N切削用刃切削輥基材表面之N切削步驟。
＜2＞如＜1＞之輥模具之製造方法，其中上述P切削用刃與上述N切削用刃之切換係使上述切換載台旋轉而進行。
＜3＞如＜1＞或＜2＞之輥模具之製造方法，其中上述P切削用刃之剖面與上述N切削用刃之剖面係相互對稱。
＜4＞如＜1＞至＜3＞中任一者之輥模具之製造方法，其中上述切換載台上之複數個切削刃，僅包含1個上述P切削用刃及1個上述N切削用刃。
＜5＞如＜1＞至＜4＞中任一者之輥模具之製造方法，其中於上述P切削步驟及上述N切削步驟之至少一者中，使上述輥基材旋轉。
＜6＞如＜1＞至＜5＞中任一者之輥模具之製造方法，其中上述複數個切削刃為金剛石刃。
＜7＞如＜1＞至＜6＞中任一者之輥模具之製造方法，其中上述輥基材之母材為金屬。
＜8＞一種輥模具，其特徵在於其係於外周面具備於輥長度方向或相對於輥長度方向傾斜之方向上排列延伸之複數條線狀溝槽者， 上述複數條線狀溝槽包含以第1傾斜角度平行排列之第1線狀溝槽群、及以第2傾斜角度平行排列之第2線狀溝槽群， 上述第1線狀溝槽群與上述第2線狀溝槽群交叉，形成複數個交叉點， 上述複數個交叉點包含：交叉點P，其形成有因朝向輥長度方向之一方向P切削而產生之毛邊；及交叉點N，其形成有因朝向輥長度方向之另一方向N切削而產生之毛邊。
＜9＞一種轉印物，其特徵在於其係於基材上配置硬化性樹脂，於該硬化性樹脂之表面具備複數條線狀凸部者， 上述複數條線狀凸部，包含與第1方向平行排列之第1線狀凸部群、及與第2方向平行排列之第2線狀凸部群， 上述第1線狀凸部群與上述第2線狀凸部群交叉，形成複數個交叉點， 上述硬化性樹脂之表面形狀為＜8＞記載之輥模具之外周面之反轉形狀。 [發明之效果]
根據本發明，能提供一種可對於輥表面高精度地形成複數條溝槽、且可謀求縮短加工時間的輥模具之製造方法。 又，根據本發明，能提供一種可藉由上述製造方法而製造之輥模具、及可藉由使用該輥模具進行轉印而獲得之轉印物。
以下，基於實施形態，詳細說明本發明。
(輥模具之製造方法) 本發明之一實施形態之輥模具之製造方法(以下，有時稱為「本實施形態之製造方法」)係使用特定之輥模具製造裝置，對圓筒狀或圓柱狀之輥基材之表面進行切削者。藉由該切削，可於輥基材之表面形成線狀溝槽。另，線狀溝槽並非限定於直線狀。
圖1係顯示可使用本實施形態之製造方法之輥模具製造裝置1之構成之一例之概略圖。如圖1所示，輥模具製造裝置1具備旋轉裝置10。該旋轉裝置10雖未特別限定，但包含旋轉驅動部11與旋轉從動部12，且將旋轉驅動部11、切削對象即輥基材100'之中心軸及旋轉從動部12配置於同軸(C軸)上，藉此使輥基材100'於圓周方向旋轉。另，旋轉裝置10亦可適當內置編碼器等用以控制旋轉角度或旋轉速度之機構。
輥基材100'為圓筒狀或圓柱狀。輥基材100'亦可於內部具備用以將自身冷卻之電路。又，輥基材100'亦可於表面具備鍍覆層。該情形下，乃於鍍覆層形成線狀溝槽。作為鍍覆層之材料，可舉出例如鎳磷(Ni-P)、銅(Cu)等。
輥基材100'之母材(若具備鍍覆層，即成為其基底之部分)較佳為金屬。該情形時，可維持所製造之輥模具(包含鍍覆層)之剛性。作為上述母材，一般使用S45C、SUS304等鐵系材料。
又，如圖1所示，上述輥模具製造裝置1具備可搭載切削工具之加工載台30。加工載台30可於與旋轉裝置10之旋轉軸平行(換言之，與輥基材100'之長度方向平行)之Z軸方向移動。又，加工載台30亦可於與輥基材100'之徑向(有時亦稱為切入軸向、或深度方向)平行之X軸方向移動。因此，輥模具製造裝置1可藉由加工載台30分別於Z軸方向(輥長度方向)及X軸方向(輥徑向)移動，故藉由適當移動，使搭載於加工載台30之切削工具與輥基材100'之表面抵接且進行切削，而可於輥基材100'之表面形成線狀溝槽110(切削溝槽)。
且，在本實施形態之製造方法中使用之輥模具製造裝置1之特徵點在於以下各者：加工載台30具備複數個切削刃(圖1中為第1切削刃51及第2切削刃52)；及該等複數個切削刃設置於被載置於加工載台30上之切換載台40，可變更相對於輥基材100'之相對位置。換言之，上述輥模具製造裝置1之特徵點在於於加工載台30上具備複數個切削刃，且載置有可變更上述複數個切削刃相對於上述輥基材100'之相對位置的切換載台40。
切換載台40雖未特別限定，但如圖1所示，可具有繞與X-Z平面垂直之B軸旋轉之機構。該切換載台40可高精度地控制繞B軸之旋轉角度，又，將複數個切削刃(第1切削刃51及第2切削刃52)以前端朝向B軸之放射方向之方式排列搭載。藉此，藉由使該切換載台40繞B軸旋轉，可於加工載台30上，變更各切削刃相對於輥基材100'之相對位置。再者，第1切削刃51及第2切削刃52雖未特別限定，但以互相相反之方向搭載於切換載台40。
作為比較，圖4顯示先前之一般之輥模具製造裝置1a之構成。圖4之輥模具製造裝置1a尤以其可於Z軸方向及X軸方向移動之加工載台上之構成與圖1不同，具有於加工載台30a之上設有工具設置部40a、且於該工具設置部40a純粹搭載著切削刃50a之構造。
使用此種先前之輥模具製造裝置1a，於輥基材100'之長度方向(推力方向)、或相對於輥基材100'之長度方向傾斜特定程度之方向(傾斜推力方向)上形成溝槽時，需要預先將輥基材100'之長度方向之切削方向決定為任一者(即，自旋轉驅動部11側朝旋轉從動部12側之方向，或自旋轉從動部12側朝旋轉驅動部11側之方向之任一者)，且基於此而適當規定切削工具(刃尖)之安裝方向。因此，例如藉由自輥基材100'之旋轉驅動部11側朝旋轉從動部12側之方向進行切削而形成複數條線狀溝槽之情形時，具體而言，需要重複以下(1)～(4)之步驟(與圖4之括號中之數字對應；圖4中之虛線箭頭表示切削刃50a之模式性軌道)。 (1)使加工載台30a於X軸方向(接近輥基材100'之方向)移動，使切削刃50a到達溝槽深度位置。 (2)使加工載台30a於Z軸方向(自旋轉驅動部11側向旋轉從動部12側之方向)移動，以切削刃50a切削輥基材100'表面。 (3)使加工載台30a於X軸方向(與輥基材100'隔開之方向)移動，使切削刃50a自輥基材100'退避。 (4)使加工載台30a於Z軸方向(自旋轉從動部12側向旋轉驅動部11側之方向)移動，使切削刃50a返回至切削開始位置。
另一方面，本實施形態之製造方法中，由於使用如圖1之輥模具製造裝置1，故可省略將切削刃返回至切削開始位置之操作，與先前相比，可謀求縮短加工時間。
即，本實施形態之製造方法使用如圖1之輥模具製造裝置1，且包含： 一面使上述加工載台30於輥長度方向之一方向P移動，一面以上述加工載台30上之P切削用刃(圖1中為第1切削刃51)，切削輥基材110’表面之P切削步驟； 其後，於上述加工載台30上，自上述P切削用刃切換為N切削用刃(圖1中為第2切削刃52)之步驟；及 其後，一面使上述加工載台30於輥長度方向之另一方向N移動，一面以上述加工載台30上之上述N切削用刃，切削輥基材110’表面之N切削步驟。
另，關於輥長度方向之上述「方向P」及「方向N」之名稱，分別源於「Positive（正）」及「Negative（負）」之單詞。惟該等名稱係基於方便說明之觀點而附加者，並非意欲互相區分。但，以下，為方便說明，將輥長度方向中，自旋轉驅動部11側向旋轉從動部12側之方向設為P，將自旋轉從動部12側向旋轉驅動部11側之方向設為N。
以下，作為一例，說明使用圖1所示之輥模具製造裝置1，於輥基材100'之長度方向(推力方向)形成複數條線狀溝槽之方法。
圖2A顯示P切削步驟開始時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。圖2A中，藉由加工載台30上之切換載台40之切換，使第1切削刃51與旋轉裝置10對向，且，於自輥基材100'朝方向N側隔開某種程度之輥長度方向之位置，成為切削等待狀態。另一方面，第2切削刃52藉由切換載台40之切換，成為退避狀態。再者，圖2A中，第1切削刃51(藉由加工載台30朝X軸方向移動)成為到達所欲形成之溝槽之深度位置之狀態。
且，在P切削步驟中，一面使加工載台30自圖2A之狀態朝輥長度方向之方向P移動，一面以加工載台30上之第1切削刃51，切削輥基材100'表面。藉此，形成1條線狀溝槽110。此時，由於要形成於推力方向延伸之線狀溝槽，故以輥基材100'不繞C軸旋轉之方式，將輥基材100'以旋轉裝置10固定。
圖2B顯示P切削步驟結束時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。P切削步驟如圖2B所示，第1切削刃51對輥基材100'之切削完畢，可於自輥基材100'朝方向P側隔開某種程度之位置，使加工載台30停止朝方向P移動。
於P切削步驟之後，於加工載台30上，自第1切削刃51切換為第2切削刃52。圖2C顯示此時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。圖2C中，藉由使切換載台40繞B軸旋轉，第2切削刃52成為與旋轉裝置10對向之切削等待狀態，另一方面，第1切削刃51成為退避狀態。
又，於P切削步驟之後，可藉由旋轉裝置10，將輥基材100'於C軸方向旋轉所欲形成之線狀溝槽之1間距之量後予以固定。
且，在N切削步驟中，一面使加工載台30自圖2C之狀態朝輥長度方向之方向N移動，一面以加工載台30上之第2切削刃52，切削輥基材100'表面。藉此，形成1條線狀溝槽110。
圖2D顯示N切削步驟結束時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。N切削中，如圖2D所示，第2切削刃52對輥基材100'之切削完畢，可於自輥基材100'朝方向N側隔開某種程度之位置，使加工載台30停止朝方向N移動。
於N切削步驟之後，可於加工載台30上，自第2切削刃52切換為第1切削刃51。本例中，藉由使切換載台40繞B軸(與剛才反轉)旋轉，則第1切削刃51成為與旋轉裝置10對向之切削等待狀態，另一方面，第2切削刃52成為退避狀態。
又，於N切削步驟之後，可藉由旋轉裝置10，將輥基材100'於C軸方向旋轉所欲形成之線狀溝槽之1間距之量後予以固定。
將以上(P切削步驟、切削刃之切換、N切削步驟、切削刃之切換)設為1輪，視需要進行複數輪。如此，最終可獲得於輥長度方向(推力方向)形成有複數條線狀溝槽之輥模具100。另，即使不進行使加工載台30於輥徑向(X軸方向)移動之操作，亦可進行上述輪。
如此，本實施形態之製造方法中，可適當切換搭載於切換載台40之複數個切削刃，於輥長度方向上之一方向(方向P)及另一方向(方向N)交替切削。因此，本實施形態中，可將先前所需之使切削刃自輥基材退避且返回至切削開始位置之時間花在切削上，故可大幅縮短加工時間。
又，本實施形態之製造方法中，將P切削用刃以適於P切削步驟之方向安裝於切換載台，且將N切削用刃以適於N切削步驟之方向安裝於切換載台。例如，可將P切削用刃及N切削用刃以彼此方向相反地與輥基材100'抵接之方式，安裝於切換載台。藉此，可使P切削步驟下之切削溝槽及N切削步驟下之切削溝槽之狀態均一地一致，故可對輥表面高精度地形成複數條溝槽(推力溝槽或傾斜推力溝槽)。
且，本實施形態之製造方法中，由於並用複數個切削刃，故可降低每1個之切削距離，其結果，亦可有效抑制因磨耗所引起之切削面之形狀崩塌。
另，上述一例之方法中，於P切削步驟及N切削步驟時，由於將輥基材以不繞C軸旋轉之方式固定，故複數條線狀溝槽形成於輥基材之長度方向(推力方向)。但，本實施形態之製造方法不限定於此，亦可於P切削步驟及上述N切削步驟之至少任一者中，使輥基材旋轉。如此，一面使輥基材旋轉一面進行切削之情形時，可形成延伸於相對於輥基材之長度方向傾斜之方向(傾斜推力方向)之線狀溝槽。
又，若具備複數個切削刃之切換載台40只要為可將該複數個切削刃相對於輥基材之相對位置變更者，則未特別限定，例如亦可為對1個切削刃設置1個切換載台，且各切換載台可於加工載台30上獨立移動者。作為此種情形之可移動之載台，可舉出壓電載台等。
本實施形態之製造方法中，較佳為使切換載台旋轉，進行P切削用刃與N切削用刃之切換(或複數個切削刃之切換)。因為P切削用刃與N切削用刃之切換(或複數個切削刃之切換)時之易操作性較高。另，該切換例如可藉由圖1所示之切換載台40進行。
使用圖1所示之切換載台40之情形時，較佳為第1切切削刃51及第2切削刃52以一切削刃進行切削時另一切削刃退避之方式，搭載於切換載台。具體而言，複數個切削刃(第1切削刃51及第2切削刃52)所成之角度，雖亦依存於所欲形成之溝槽之深度等，但較佳為5°以上。又，上述角度由縮短切換操作之時間之觀點而言，較佳為15°以下。
又，切換載台上之複數個切削刃之數量雖未特別限定，但如圖1等所示，較佳為僅包含1個P切削用刃及1個N切削用刃。該情形時，有自P切削用刃向N切削用刃切換(或其相反切換)時之操作容易、且可在短時間內完成之優點。 另，圖1及圖2之第1切削刃51及第2切削刃52以彼此之刃尖接近之方式對向排列搭載。然而不限定於此，亦可如圖3所示，第1切削刃51及第2切削刃52以彼此之刃尖遠離之方式對向排列搭載。
本實施形態之製造方法中，較佳為P切削用刃之剖面及N切削用刃之剖面互相對稱。該情形時，P切削步驟下之切削溝槽及N切削步驟下之切削溝槽之狀態之均一性提高，可更為提高形成於輥表面之複數條溝槽(推力溝槽或傾斜推力溝槽)之精度。 另，上述「對稱」亦包含相同。
作為切削刃之材質，可舉出例如金剛石、超硬合金、高速工具鋼、立方晶氮化硼(CBN)等，切削刃可藉由研磨該等材料而製作。又，亦可藉由雷射照射、離子研磨等而製作。尤其，本實施形態所使用之複數個切削刃由耐磨耗性較高之觀點、及加工面之精度(包含尺寸精度、表面粗糙度)之觀點而言，較佳為金剛石刃。
切削刃之前端可設為錐形狀。將切削刃之前端壓抵於輥基材100'，切削輥基材100'之表面。且，形成於輥基材100'之線狀溝槽110之形狀與切削刃之前端之形狀對應。
本實施形態之製造方法中，除了對於輥基材形成延伸於推力方向或傾斜推力方向之線狀溝槽外，亦可進而形成輥基材之圓周方向(軸線方向)之線狀溝槽。軸線方向之線狀溝槽例如可藉由切削刃不向輥長度方向移動，一面使輥基材繞C軸旋轉一面切削而形成。
(輥模具) 本發明之一實施形態之輥模具(以下，有時稱為「本實施形態之輥模具」)之特徵，在於其係於外周面具備於輥長度方向或相對於輥長度方向傾斜之方向排列延伸之複數條線狀溝槽者， 上述複數條線狀溝槽包含以第1傾斜角度平行排列之第1線狀溝槽群，及以第2傾斜角度平行排列之第2線狀溝槽群， 上述第1線狀溝槽群與上述第2線狀溝槽群交叉，形成複數個交叉點， 上述複數個交叉點包含：交叉點P，其形成有因朝向輥長度方向之一方向P切削而產生之毛邊；及交叉點N，其形成有因朝向輥長度方向之另一方向N切削而產生之毛邊。
本實施形態之輥模具實質上相當於由上述本實施形態之製造方法所製造之輥模具。更具體而言，本實施形態之輥模具可藉由一面交替重複進行方向P之切削(P切削步驟)與方向N之切削(N切削步驟)、一面於外周面形成交叉之複數個推力溝槽或傾斜推力溝槽而製造。
通常，以與已形成之線狀溝槽交叉之方式進行切削而形成新的線狀溝槽時，會於交叉部位(交叉點)中、後續形成之線狀溝槽之退刀側之切削面產生毛邊。該毛邊有於製造技術上無法完全消除之情況。
於圖5中局部概略地顯示本實施形態之輥模具之切削表面。如圖5中概略地顯示，本實施形態之輥模具包含相對於輥長度方向以第1傾斜角度平行排列之第1線狀溝槽群110A，及相對於輥長度方向以第2傾斜角度平行排列之第2線狀溝槽群110B。又，該等第1線狀溝槽群110A及第2線狀溝槽群110B互相交叉，藉此形成複數個(圖5中為4個)交叉點。另，第1線狀溝槽群110A及第2線狀溝槽群110B之一者亦可與輥長度方向平行(即，傾斜角度為0°)。
此處，於圖5(及圖6、圖7)中，括號中之數字((1)～(4))表示製造輥模具時之切削順序，箭頭表示切削方向。在圖5中，進行輥長度方向上之一方向(方向P)及另一方向(方向N)之交替切削。此時，在第(2)次切削中，由於以與已形成之第(1)次之切削溝槽交叉之方式朝方向N切削，故於該等第(1)次與第(2)次之交叉點中第(2)次之切削溝槽之退刀側之切削面，產生毛邊111。同樣地，在第(3)次切削中，由於以與已形成之第(2)次之切削溝槽交叉之方式朝方向P切削，故於該等第(2)次與第(3)次之交叉點中第(3)次之切削溝槽之退刀側之切削面，產生毛邊111。同樣地，在第(4)次切削中，由於以與已形成之第(1)次之切削、接著第(3)次之切削溝槽交叉之方式朝方向N切削，故於該等第(1)次與第(4)次之交叉點中第(4)次之切削溝槽之退刀側之切削面，及第(3)次與第(4)次之交叉點中第(4)次之切削溝槽之退刀側之切削面，分別產生毛邊111。
圖6係模式係顯示圖5之切削表面之圖。於該切削表面，第1線狀溝槽群110A與第2線狀溝槽群110B交叉，形成複數個交叉點112。且，該複數個交叉點112在進行如上述之切削步驟後，變成包含形成有因朝向方向P切削而產生毛邊111之交叉點P(112P，由實線之圓包圍)、及形成有因朝向方向N切削而產生毛邊之交叉點N(112N，由虛線之圓包圍)。
又，圖7係與圖6同樣地，模式性顯示本發明之另一實施形態之輥模具之切削表面之圖。圖7於交替進行方向P之切削與方向N之切削之方面與圖6共通，但線狀溝槽之形成順序與圖6不同。圖7之複數個交叉點112亦包含：形成有因朝向方向P切削而產生毛邊111之交叉點P(112P，由實線之圓包圍)；及形成有因朝向方向N切削而產生毛邊之交叉點N(112N，由虛線之圓包圍)。
如上述之一面交替重複方向P之切削(P切削步驟)與方向N之切削(N切削步驟)、一面於外周面形成交叉之複數個推力溝槽或傾斜溝槽而獲得之本實施形態之輥模具，與以先前之輥模具製造裝置製作出者相比，較為新穎。
本說明書中，「朝向方向P切削」包含朝含有方向P之矢量成分之方向進行切削。同樣地，「朝向方向N切削」包含朝含有方向N之矢量成分之方向進行切削。
另，形成有因朝向方向P切削而產生毛邊之交叉點P，較佳為未形成因朝向方向N切削而產生之毛邊。同樣地，形成有因朝向方向N切削而產生毛邊之交叉點N，較佳為未形成因朝向方向P切削而產生之毛邊。
關於本實施形態之輥模具之母材，與已對輥基材100'之母材敘述者相同。
本實施形態之輥模具較佳為以特定之間距等間隔排列有複數條線狀溝槽(第1線狀溝槽群及/或第2線狀溝槽群)，但亦容許某種程度之間距之誤差。又，在輥模具之設計之變化中，複數條線狀溝槽(第1線狀溝槽群及/或第2線狀溝槽群)亦得以隨機之間距形成。
本實施形態之輥模具除了於輥長度方向或相對於輥長度方向傾斜之方向延伸之線狀溝槽外，亦可具備輥圓周方向之複數條線狀溝槽。
另，線狀溝槽之構造可藉由以下測定：藉由轉印而於樹脂形成與該線狀溝槽對應之線狀凸部，以雷射顯微鏡等光學顯微鏡、掃描型電子顯微鏡(SEM)等電子顯微鏡等，觀察該線狀凸部之剖面。又，毛邊可藉由以顯微鏡等觀察輥模具上之線狀溝槽彼此之交叉部位(交叉點)而確認。
本實施形態之輥模具中，複數條線狀溝槽之數量未特別限定，可設為800以上100000以下。
作為本實施形態之輥模具之直徑，雖未特別限定，但可設為例如130 mm以上1000 mm以下。又，作為本實施形態之輥模具上之線狀溝槽(第1線狀溝槽群及第2線狀溝槽群)之間距，雖未特別限定，但例如可分別獨立設為30 μm以上500 μm以下。
(轉印物) 本發明之一實施形態之轉印物(以下，有時稱為「本實施形態之轉印物」)之特徵在於其係於基材上配置硬化性樹脂，於該硬化性樹脂之表面具備複數條線狀凸部者， 上述複數條線狀凸部，包含與第1方向平行排列之第1線狀凸部群、及與第2方向平行排列之第2線狀凸部群， 上述第1線狀凸部群與上述第2線狀凸部群交叉，形成複數個交叉點， 上述硬化性樹脂之表面形狀為上述輥模具之外周面之反轉形狀。
本實施形態之轉印物可藉由使用上述本實施形態之輥模具，將其表面形狀轉印至配置於基材上之硬化性樹脂而製造(形狀轉印法)。因此，本實施形態之轉印物之轉印面之形狀，相當於本實施形態之輥模具之外周面之反轉形狀。具體而言，本實施形態之轉印物之複數條線狀凸部之形狀，相當於本實施形態之輥模具上之複數條線狀溝槽之反轉形狀。
作為形狀轉印法，可舉出例如熔融轉印、熱轉印、UV(紫外線)轉印等。
本實施形態之轉印物可設為片狀(轉印片材或轉印薄膜)。
作為基材之材質，可舉出例如丙稀酸系樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、TAC(三醋酸纖維素)、聚乙烯、聚丙烯、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、氯乙烯等。
作為硬化性樹脂，可舉出環氧系硬化性樹脂、丙稀酸系硬化性樹脂等紫外線硬化性樹脂。又，亦可視需要，於硬化性樹脂中適當調配填充劑、功能性添加劑、無機材料、顏料、抗靜電劑、敏化染料等。
另，線狀凸部之構造可藉由以雷射顯微鏡等光學顯微鏡、掃描型電子顯微鏡(SEM)等電子顯微鏡等觀察其剖面而測定。
作為本實施形態之轉印物上之複數條線狀凸部(第1線狀凸部群及第2線狀凸部群)之間距，雖未特別限定，但例如可分別獨立設為30 μm以上500 μm以下。 [實施例]
接著，舉實施例及比較例更具體地說明本發明，但本發明並非限定於下述實施例。
(比較例1) 準備具有圖4所示之構成之輥模具製造裝置。具體而言，作為輥基材100'，使用直徑250 mm、長度1350 mm之金屬製之圓柱狀輥基材。作為切削刃50a，使用金剛石刃。且，將切削方向決定為自旋轉驅動部11側朝向旋轉從動部12側之方向，並且將上述(1)～(4)之步驟設為1輪，一面適當穿插使輥基材100'旋轉間距之量之操作，一面重複進行8000輪。如此，於輥基材表面形成8000條推力方向之線狀溝槽。
其結果，每1輪之時間大致為15秒，整體之加工時間大致為32小時。
(實施例1) 準備具有圖1所示之構成之輥模具製造裝置。具體而言，於Z軸方向(輥長度方向)及X軸方向(輥徑向)分別設置可移動之加工載台30。又，於加工載台30上載置切換載台40，該切換載台40具有可繞與X-Z平面垂直之B軸旋轉之機構，且將第1切削刃51及第2切削刃52以前端朝向B軸之放射方向之方式搭載。第1切削刃51及第2切削刃52係彼此方向相反地，以6°之間隔搭載於切換載台40。根據該位置關係，一切削刃與X軸平行(與輥基材100'對向)地於特定深度切削時，另一切削刃自輥基材退避。又，輥基材100'與比較例1相同，2個切削刃之材質亦與比較例1相同。
於P切削步驟開始時，以第1切削刃51與X軸平行之方式，預先使切換載台40繞B軸旋轉，又，於N切削步驟開始時，以第2切削刃52與X軸平行之方式，預先使切換載台40繞B軸旋轉。且，將已述之「P切削步驟、切削刃之切換、N切削步驟、切削刃之切換」設為1輪，重複進行8000輪。如此，以切削圖案與比較例1相同之方式，於輥基材表面形成8000條推力方向之線狀溝槽。
其結果，整體之加工時間大致為20小時。即，對於推力方向之線狀溝槽之形成，根據本發明之製造方法，與先前相比可將加工時間縮小12小時。
(比較例2) 本例中，使用具有圖4所示之構成之輥模具製造裝置來作為切削刃50a，使用V形狀之金剛石刃具，形成相對於輥基材之長度方向傾斜30°之方向及傾斜-30°之方向(傾斜推力方向)之複數條線狀溝槽。具體而言，將切削方向決定為自旋轉驅動部11側朝旋轉從動部12側之方向，並且將上述(1)～(4)之步驟重複進行複數輪，於輥基材表面形成複數條一方向之線狀溝槽。該方向之溝槽形成完畢後，將切削方向決定為自旋轉從動部12側朝旋轉驅動部11側之方向，並且將上述(1)～(4)之步驟重複進行複數輪，於輥基材表面形成複數條另一方向之線狀溝槽。於獲得之輥模具上，30°傾斜方向之線狀溝槽與-30°傾斜方向之線狀溝槽交叉，形成四角錐之凸部。
其結果，整體之加工時間大致為75小時。
(實施例2) 本例中，使用具有圖1所示之構成之輥模具製造裝置，一面使輥基材旋轉一面適當進行與實施例2相同之操作。如此，以切削圖案與比較例2相同之方式，於輥基材表面，形成相對於輥基材之長度方向傾斜30°之方向及傾斜-30°之方向(傾斜推力方向)之複數條線狀溝槽。
其結果，整體之加工時間大致為46小時。即，對於傾斜推力方向之線狀溝槽之形成，根據本發明之製造方法，與先前相比可將加工時間縮短大致29小時。 [產業上之可利用性]
根據本發明，能提供一種可對輥表面高精度地形成複數條溝槽、且可謀求縮短加工時間的輥模具之製造方法。 又，根據本發明，能提供一種可藉由上述製造方法而製造之輥模具、及可藉由使用該輥模具進行轉印而獲得之轉印物。
1:輥模具製造裝置 1a:輥模具製造裝置 10:旋轉裝置 11:旋轉驅動部 12:旋轉從動部 30:加工載台 30a:加工載台 40:切換載台 40a:工具設置部 50a:切削刃 51:第1切削刃 52:第2切削刃 100:輥模具 100':輥基材 110:線狀溝槽 110A:第1線狀溝槽群 110B:第2線狀溝槽群 111:毛邊 112N:交叉點 112P:交叉點 B:端部 C:軸
圖1係顯示可在本發明之輥模具之製造方法中使用之輥模具製造裝置之構成之一例之概略圖。 圖2A係P切削步驟開始時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。 圖2B係P切削步驟結束時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。 圖2C係N切削步驟開始時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。 圖2D係N切削步驟結束時之輥模具製造裝置1之狀態之一例。 圖3係輥模具製造裝置之加工載台上之切削刃之配置態樣之一例。 圖4係顯示先前之一般的輥模具製造裝置1a之構成之圖。 圖5係顯示本發明之一實施形態之輥模具之切削表面之局部概略圖。 圖6係模式性顯示圖5之切削表面之圖。 圖7係模式性顯示本發明之另一實施形態之輥模具之切削表面之圖。
1:輥模具製造裝置
10:旋轉裝置
11:旋轉驅動部
12:旋轉從動部
30:加工載台
40:切換載台
51:第1切削刃
52:第2切削刃
100:輥模具
100':輥基材
110:線狀溝槽
B:端部
C:軸

Claims (9)

  1. 一種輥模具之製造方法，其特徵在於其係使用輥模具製造裝置者，該輥模具製造裝置包含：旋轉裝置，其使圓筒狀或圓柱狀之輥基材於圓周方向旋轉；及加工載台，其可於輥長度方向及輥徑向移動；且 於上述加工載台上，包含複數個切削刃，且載置可變更該複數個切削刃相對於上述輥基材之相對位置的切換載台； 上述輥模具之製造方法包含： 一面使上述加工載台於輥長度方向之一方向P移動，一面以上述加工載台上之P切削用刃切削輥基材表面之P切削步驟； 其後，於上述加工載台上，自上述P切削用刃切換為N切削用刃之步驟； 其後，一面使上述加工載台於輥長度方向之另一方向N移動，一面以上述加工載台上之N切削用刃切削輥基材表面之N切削步驟。
  2. 如請求項1之輥模具之製造方法，其中上述P切削用刃與上述N切削用刃之切換，係使上述切換載台旋轉而進行。
  3. 如請求項1或2之輥模具之製造方法，其中上述P切削用刃之剖面與上述N切削用刃之剖面係相互對稱。
  4. 如請求項1至3中任一項之輥模具之製造方法，其中上述切換載台上之複數個切削刃，僅包含1個上述P切削用刃及1個上述N切削用刃。
  5. 如請求項1至4中任一項之輥模具之製造方法，其中於上述P切削步驟及上述N切削步驟之至少一者中，使上述輥基材旋轉。
  6. 如請求項1至5中任一項之輥模具之製造方法，其中上述複數個切削刃為金剛石刃。
  7. 如請求項1至6中任一項之輥模具之製造方法，其中上述輥基材之母材為金屬。
  8. 一種輥模具，其特徵在於其係於外周面具備於輥長度方向或相對於輥長度方向傾斜之方向上排列延伸之複數條線狀溝槽者， 上述複數條線狀溝槽，包含以第1傾斜角度平行排列之第1線狀溝槽群、及以第2傾斜角度平行排列之第2線狀溝槽群， 上述第1線狀溝槽群與上述第2線狀溝槽群交叉，形成複數個交叉點， 上述複數個交叉點包含：交叉點P，其形成有因朝向輥長度方向之一方向P切削而產生之毛邊；及交叉點N，其形成有因朝向輥長度方向之另一方向N切削而產生之毛邊。
  9. 一種轉印物，其特徵在於其係於基材上配置硬化性樹脂，於該硬化性樹脂之表面具備複數條線狀凸部者， 上述複數條線狀凸部，包含與第1方向平行排列之第1線狀凸部群、及與第2方向平行排列之第2線狀凸部群， 上述第1線狀凸部群與上述第2線狀凸部群交叉，形成複數個交叉點， 上述硬化性樹脂之表面形狀，為請求項8之輥模具之外周面之反轉形狀。
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