ロール金型及びその製造方法
【課題】表面にキズが形成されにくいロール金型を提供する。
【解決手段】ロール金型１０のロール表面１３Ａには、ＮｉＰメッキ層１４が形成される。ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂには、複数の凹部１４Ａが形成される。ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂ上には、Ｃｒメッキ層１５が形成される。Ｃｒメッキ層１５上には、ＤＬＣ層１７が形成される。ロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４と、Ｃｒメッキ層１５とＤＬＣ層１７との組合せにより、高い硬度を有する金型表面１０Ｂを得ることができる。
【解決手段】ロール金型１０のロール表面１３Ａには、ＮｉＰメッキ層１４が形成される。ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂには、複数の凹部１４Ａが形成される。ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂ上には、Ｃｒメッキ層１５が形成される。Ｃｒメッキ層１５上には、ＤＬＣ層１７が形成される。ロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４と、Ｃｒメッキ層１５とＤＬＣ層１７との組合せにより、高い硬度を有する金型表面１０Ｂを得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール金型及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、光学フィルムを製造するためのロール金型及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリズムシートやレンチキュラレンズシート、マイクロレンズアレイシートに代表される光学フィルムは、一般的に、１０〜５０μｍ程度の高さを有する複数の凸部を有する。凸部はたとえば、線状のプリズム、シリンドリカルレンズ、マイクロレンズ等である。このような光学フィルムの製造方法の一つに、ロール金型を用いたロールツーロール法がある。
【０００３】
一般的に、光学フィルム用途のロール金型の表面には、銅（Ｃｕ）メッキ層が設けられる。そして、Ｃｕメッキ層の表面には、ダイヤモンドバイトを用いた切削加工により、光学フィルムの複数の凸部に対応する複数の凹部が形成される。光学フィルムの製造工程において、凹部に充填された紫外線硬化樹脂が硬化すると、光学フィルムの凸部となる。
【０００４】
Ｃｕメッキ層は、硬度が低く、磨耗しやすい。そこで、通常、ロールの耐摩耗性を向上するために、高硬度を有するＣｒメッキ層が、Ｃｕメッキ層上に設けられる。
【０００５】
また、グラビア製版ロールにおいて、耐刷力を向上するために、Ｃｕメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を設ける技術が特開２００７−１３０９９６号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、タッチパネルのニュートンリング対策として、浅く賦形された光学フィルムを使用することができる。この場合、光学フィルムの表面に形成される凸部の高さは、５μｍ未満となる。このように浅く賦形された光学フィルムを製造するとき、ロール金型と基板フィルムとの間に異物が巻き込まれれば、異物とロール表面とが擦れて、ロール表面に微小なキズが形成されてしまう場合がある。ロール表面にキズが形成されれば、そのキズが光学フィルムの表面にプリントされる。キズがプリントされた表面部分は入射光を乱反射する。そのため、光学フィルムのうち、キズがプリントされた部分が目立つという問題が生じる。したがって、ロール金型の表面は、キズを発生しにくい方が好ましい。
【０００８】
特許文献１は、用途が異なるロールであり、光学フィルムを製造するためのロールではない。そのため、上述のように、ロール金型のキズが、浅く賦形された光学フィルムにプリントされ、目立ってしまうという問題について開示も示唆もされていない。
【０００９】
本発明の目的は、表面にキズが発生しにくいロール金型を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
本発明によるロール金型は、ロールと、ＮｉＰメッキ層と、Ｃｒメッキ層と、ダイヤモンドライクカーボン層とを備える。ロールは、円柱状のロール表面を有する。ＮｉＰメッキ層は、ロール表面上に設けられる。ＮｉＰメッキ層は、複数の凹部が形成された表面を有する。Ｃｒメッキ層は、ＮｉＰメッキ層上に設けられる。ダイヤモンドライクカーボン層は、Ｃｒメッキ層上に設けられる。
【００１１】
本発明によるロール金型に形成されるＮｉＰメッキ層、Ｃｒメッキ層及びダイヤモンドライクカーボン層の硬度はいずれも高い。さらに、Ｃｒメッキ層とＮｉＰメッキ層との密着性は高く、かつ、Ｃｒメッキ層とダイヤモンドライクカーボン層との密着性も高い。そのため、ダイヤモンドライクカーボン層が剥離しにくい。したがって、ロール金型の表面の硬度は高く、ロール金型の表面にキズが発生するのを抑制できる。
【００１２】
本発明によるロール金型の製造方法は、円柱状のロールを準備する工程と、ロール表面上にＮｉＰメッキ層を形成する工程と、ＮｉＰメッキ層の表面に複数の凹部を形成する工程と、ＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層を形成する工程と、Ｃｒメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を形成する工程とを備える。
【００１３】
好ましくは、ロール金型の製造方法はさらに、洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する工程と、凹部を形成した後、ロールの軸を略水平にして、ロールの下部を洗浄槽内の洗浄液につける工程と、ロールの下部を洗浄液につけた後、ロールを回転する工程と、回転後、ロールを洗浄液から離す工程と、洗浄液から離れたロールに注水してロールに付着している洗浄液を洗い流す工程と、洗浄液を洗い流した後、ロールを乾燥する工程とを備える。
【００１４】
凹部を形成した後に、洗浄液を含む布でＮｉＰメッキ層が形成されたロールの表面を拭いてロールを洗浄した場合、布に付着した塵埃とロールの表面とが擦れ、ＮｉＰメッキ層の表面にキズが発生する場合がある。キズを有するＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層及びダイヤモンドライクカーボン層を形成した場合、キズに起因した凹凸がダイヤモンドライクカーボン層上に形成される場合がある。本発明では上述のとおり、ロールを洗浄液につけ、ロールを回転することでロールの表面を非接触洗浄する。そのため、キズがロールの表面につきにくい。その結果、ダイヤモンドライクカーボン層の表面に、キズに起因した凹凸が発生するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態によるロール金型の斜視図である。
【図２】図１に示したロール金型のＩＩ−ＩＩ線での断面図である
【図３】ＮｉＰメッキ層が形成されたロール表面近傍の断面図である。
【図４】複数の凹部が形成されたＮｉＰメッキ層を有するロール表面近傍の断面図である。
【図５】ＮｉＰメッキ層が形成されたロールを洗浄するための洗浄槽の斜視図である。
【図６】ＮｉＰメッキ層とＣｒメッキ層とが形成されたロール表面近傍の断面図である。
【図７】図１に示したロール金型を含む光学フィルム製造装置の構成を示す概略図である。
【図８】製造された光学フィルムをロール金型から剥がす工程を示す概略図である。
【図９】比較例１のロール金型の断面図である。
【図１０】比較例２のロール金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[ロール金型の構成］
【００１７】
図１を参照して、ロール金型１０は、光学フィルムの製造に用いられる。ロール金型１０は、軸部１１と、円柱状の金型表面１０Ｂとを備える。軸部１１はロール金型１０の両端に配置され、ロール金型１０の中心軸と同軸に配置される。光学フィルムを製造するとき、ロール金型１０は、中心軸周りに回転する。
【００１８】
ロール金型１０は、金型表面１０Ｂに複数の凹部１０Ａを有する。本例では、各凹部１０Ａは溝である。
【００１９】
図２を参照して、ロール金型１０は、ロール１３と、ニッケルリン（ＮｉＰ）メッキ層１４と、クロム（Ｃｒ）メッキ層１５と、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）層１７とを備える。
【００２０】
ロール１３は、ロール金型１０の母体である。ロール１３は金属からなり、たとえば、鉄、ステンレス、鋼等からなる。ロール１３は、円柱状のロール表面１３Ａを有する。
【００２１】
ＮｉＰメッキ層１４は、ロール表面１３Ａ上に設けられる。ＮｉＰメッキ層１４は、ニッケル（Ｎｉ）とリン（Ｐ）との合金からなり、電解メッキ法又は無電解メッキ法により形成される。ＮｉＰメッキ層は、高い硬度を有し（ビッカース硬度Ｈｖで５００〜６００）、かつ、切削性に優れる。ＮｉＰメッキ層の厚さＬ１はたとえば、１００〜２００μｍである。
【００２２】
ＮｉＰメッキ層１４は、複数の凹部１４Ａが形成された表面１４Ｂを有する。凹部１４Ａの深さＬ２は非常に小さく、たとえば、５μｍ未満である。凹部１４Ａの横断形状は三角形状である。凹部１４Ａはダイヤモンドバイト等を用いて切削加工により形成される。図２では、説明の都合上、凹部１０Ａ及び１４Ａのサイズは実際のサイズよりも大きく表示している。図４、図６、図９及び図１０においても同様である。
【００２３】
Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４上に設けられる。Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４と同様に高い硬度を有する（ビッカース硬度Ｈｖで１０００以下）。Ｃｒメッキ層１５は、たとえば電解メッキ法により形成される。一般的に、Ｃｒメッキ層は、ロール金型の最表面に形成され、ロール表面の硬度を確保する。そのため、Ｃｒメッキ層の厚さは一般的に１μｍを超える。一方、本実施の形態では、Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との間に配置され、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性を向上する役割を果たす。そのため、Ｃｒメッキ層１５はＮｉＰ層１４及びＤＬＣ層１７よりも薄くしてもよい。
【００２４】
ＤＬＣ層１７は、Ｃｒメッキ層１５上に設けられる。ＤＣＬ層１７は、炭素を主成分とする非晶質の物質であり、非常に高い硬度（ビッカース硬度Ｈｖで１０００以上）を有する。ＤＬＣ層１７はさらに、低い摩擦係数を有するため、キズが発生しにくい。ＤＬＣ層１７は、化学蒸着法（Chemical Vapor Deposition：以下、ＣＶＤ法という）や、物理蒸着法（Physical Vapor Deposition：以下、ＰＶＤ法という）により形成される。
【００２５】
ＤＬＣ層１７は、炭素の他に、シリコン（Ｓｉ）やＣｒ、ゲルマニウム（Ｇｅ）、タングステン（Ｗ）等の金属を含有する。以降、ＤＬＣ層１７に含まれる金属を、中間金属と称する。中間金属と炭素とは、ＤＬＣ層１７の下部において、中間層１６を構成する。中間層１６により、ＤＬＣ層１７とＣｒメッキ層１５との密着性がより向上する。
【００２６】
中間層１６は、中間金属と炭素との傾斜組成層である。具体的には、中間層１６の下端から上端に向かって、炭素比率は徐々に増大する。中間層１６上には、炭素と不純物からなる炭素層１８が形成される。
【００２７】
ロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４とＣｒメッキ層１５とＤＬＣ層１７とを積層する。これらの層を組み合わせることで、ロール金型１０の金型表面１０Ｂの硬度は非常に高くなる。仮に、ＤＬＣ層１７よりも下方に硬度の低い層が配置されている場合、ＤＬＣ層１７の硬度が高くても、金型表面１０Ｂの硬度は、硬度の低い層の影響を受ける。したがって、ＮｉＰメッキ層の代わりにＣｕ層が同程度の厚さで形成されていれば、最表面にＤＬＣ層１７が形成されていても、金型表面１０Ｂの硬度は低くなり、キズがつきやすくなる。本実施の形態によるロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを組み合わせるからこそ、金型表面１０Ｂの硬度を向上できる。そのため、金型表面１０Ｂの表面にキズが発生しにくい。
【００２８】
ロール金型１０ではさらに、Ｃｒメッキ層１５がＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを強固に密着させる役割を有する。上述のとおり、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを組み合わせれば、高い硬度を有する金型表面１０Ｂを得ることができる。しかしながら、ＮｉＰメッキ層１４上に直接ＤＬＣ層１７を形成した場合、ＤＬＣ層１７が容易に剥離してしまう。要するに、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性は低い。
そこで、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性を向上するために、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との間にＣｒメッキ層１５を形成する。Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４と強固に密着し、かつ、ＤＬＣ層１７とも強固に密着する。そのため、ＤＬＣ層１７が剥がれにくい。さらに、Ｃｒメッキ層１５はＮｉＰメッキ層１４よりも高い硬度を有する。そのため、Ｃｒメッキ層１５は、金型表面１０Ｂの硬度向上にも寄与する。
Ｃｒメッキ層１５の厚さＬ３及びダイヤモンドライクカーボン層１７の厚さＬ５の値の各々は、凹部１４Ａの深さの値Ｌ２以下である。この場合、金型表面１０Ｂに形成される凹部１０Ａの形状を維持することができる。
[ロール金型の製造方法]
【００２９】
次に、ロール金型１０の製造方法について説明する。
【００３０】
ロール金型１０製造方法は、準備工程と、第１のメッキ工程と、切削工程と、洗浄工程と、第２のメッキ工程と、ＤＬＣ層形成工程とを備える。
【００３１】
準備工程では、ロール１３を準備する。第１のメッキ工程では、図３に示すように、準備されたロール表面１３Ａ上に、無電解メッキ法により、ＮｉＰメッキ層１４を形成する。
【００３２】
切削工程では、図４に示すように、ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂに凹部１４Ａを形成する。具体的には、ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂに切削用加工油をかけながら、Ｒ形状を有するダイヤモンドバイトにより、表面１４Ｂを鏡面に仕上げる。続いて、切削加工により、表面１４Ｂに複数の凹部１４Ａを形成する。切削加工には、Ｖ字状のダイヤモンドバイトを用いる。ＮｉＰメッキ層１４はＣｒメッキ層等他の金属メッキ層と比較して、切削性に優れる。そのため、表面１４Ｂ上に容易に複数の凹部１４Ａを形成することができる。
【００３３】
切削工程により、表面１４Ｂには、切削用加工油や、切削により発生した切削くずや塵埃が付着している。そこで、洗浄工程では、表面１４Ｂを洗浄する。このとき、洗浄された表面１４Ｂにキズをなるべくつけないように、表面１４Ｂを洗浄する。
【００３４】
洗浄工程の具体的な工程は以下のとおりである。初めに、洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する。図５に示すとおり、洗浄槽５０は、上端に開口を有する筐体であり、内部に洗浄液５１を貯める。次に、凹部１４Ａが形成されたロール１３を洗浄槽５０上に配置する。このとき、ロール１３の軸部１１を略水平にする。次に、ロール１３を下げて、ロール１３の下部１３Ｃを洗浄槽５０に内の洗浄液５１につける。次に、下部１３Ｃを洗浄液５１につけたまま、ロール１３を中心軸まわりに回転する。このとき、ロール１３の表面１４Ｂは、回転により洗浄液５１で洗浄され、加工油や切削くず、塵埃が表面１４Ｂから除去される。好ましくはさらに、ミストノズル等を用いて、回転中のロール１３の表面１４Ｂに洗浄液を吹き付ける。
【００３５】
洗浄後、ロール１３を引き上げて、ロール１３を洗浄液５１から離す。そして、ロール１３の表面１４Ｂに注水する。具体的には、ロール１３を回転させながら、表面１４Ｂに純水をかけ流す。たとえば、ロール１３の上方に設けられた純水のタンクの下面にスリット状の開口が設けられており、純水が開口からロール１３の表面１４Ｂに注がれる。このように、表面１４Ｂに注水することで、表面１４Ｂに付着した洗浄液を洗い流す。洗浄液を洗い流した後、ロール１３を乾燥する。たとえば、ロール１３を回転しながら、表面１４Ｂに空気を吹き付ける。以上の工程により洗浄工程を終了する。
【００３６】
洗浄工程では、ロール１３を非接触洗浄する。具体的には、洗浄液を含む布等を用いて表面１４Ｂを拭いたりしない。布等を用いて接触洗浄すれば、切削加工により付着された塵埃や、布に付着した塵埃により、表面１４Ｂにキズが発生する場合がある。表面１４Ｂにキズが発生すれば、ＤＬＣ層１７のうち、キズに対応する部分に凹凸が生じる場合がある。このような凹凸は、浅く賦形される光学フィルムに転写され、光学フィルム上で目立つ。したがって、なるべく表面１４Ｂでのキズの発生を抑制した方が好ましい。上述の洗浄工程では、非接触洗浄を実施する。そのため、表面１４Ｂにキズが形成されにくい。
【００３７】
洗浄工程を完了した後、第２メッキ工程を実施する。第２のメッキ工程では、図６に示すように、電解メッキ法により、ＮｉＰメッキ層１４上にＣｒメッキ層１５を形成する。このとき、電解脱脂処理も実行される。Ｃｒメッキ層１５は、凹部１４Ａの上にも形成される。
【００３８】
第２メッキ工程が完了した後、ＤＬＣ層形成工程を実施する。ＤＬＣ層形成工程では、プラズマＣＶＤ法により、Ｃｒメッキ層１５上にＤＬＣ層１７を形成する。このとき、周知の方法により、ＤＬＣ層１７の下部に中間金属と炭素からなる中間層１６を形成する。
【００３９】
以上の工程により、ロール金型１０が製造される。
[光学フィルムの製造方法]
【００４０】
上述のロール金型１０を用いた光学フィルムの製造方法は以下のとおりである。光学フィルムは、ロールツーロール法により製造される。
【００４１】
初めに、図７に示すとおり、フィルム製造装置１００内に、ロール金型１０を配置する。
【００４２】
フィルム製造装置１００は、図示しない送り出しロールと、図示しない巻き取りロールと、ロール金型１０と、ニップロール２０とを備える。ロール金型１０及びニップロール２０は、送り出しロールと巻き取りロールとの間に配置される。送り出しロールには、図７に示す基材フィルム３０が巻かれている。基材フィルム３０は樹脂であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。
【００４３】
ニップロール２０は、円柱形をなしている。ニップロール２０は、中心軸２１周りに、ロール金型１０の回転方向ＡＲＷ１と反対の方向ＡＲＷ２（反時計回り）に回転する。送り出しロールから送り出された基材フィルム３０は、ニップロール２０とロール金型１０との間に挿入される。ニップロール２０は、基材フィルム３０をロール金型１０との間に挟み、ロール金型１０の方向に圧力を加える。この圧力は、グラビア製版などに用いるときよりも大きい。基材フィルム３０は、ロール金型１０及びニップロール２０の回転に合わせて基材フィルム３０を巻き取りロール側にスライドする。
【００４４】
ロール金型１０の金型表面１０Ｂには、紫外線硬化樹脂を滴下する。複数の凹部１０Ａには、紫外線硬化樹脂が充填される。基材フィルム３０がニップロール２０によりロール金型１０側に押しつけられると、凹部１０Ａに充填された紫外線硬化樹脂は、基材フィルム３０に接触する。基材フィルム３０に接触した紫外線硬化樹脂に対して、紫外線を照射する。これにより、基材フィルム３０に接触していた紫外線硬化樹脂が固まり、図８に示すように、光学フィルム３１が形成される。形成された光学フィルム３１をロール金型１０から剥がされ、巻き取りロールに巻かれる。
【００４５】
製造された光学フィルム３１は、表面に複数の凸部を有する。具体的には、光学フィルム３１の凸部は、横断面が三角形状の線状のプリズムである。凸部の高さは５μｍ未満であり、非常に低い。要するに、光学フィルム３１の表面は非常に浅く賦形される。光学フィルム３１は、たとえば、アンチニュートンリングフィルムとしてタッチパネルに利用される。
【００４６】
光学フィルム３１は、ロール金型１０で製造される。ロール金型１０の金型表面１０Ｂの硬度は高いため、製造工程中に金型表面１０Ｂにキズが発生しにくい。さらに、ロール金型１０は洗浄工程で非接触洗浄される。そのため、製造されたロール金型１０の金型表面１０Ｂは、キズが形成されにくい。その結果、光学フィルム３１の表面は、ロール金型のキズに起因した、入射光を乱反射する凸部が形成されにくい。
【００４７】
上述の実施の形態では、凹部１０Ａを溝とした。しかしながら、凹部１０Ａは穴であってもよい。凹部１０Ａが穴である場合、たとえば、マイクロレンズ状の凸部を光学フィルムの表面に形成できる。また、凹部１０Ａが溝であって、横断面の形状が弓状であってもよい。この場合、凹部１０Ａによりシリンドリカルレンズ状の凸部が光学フィルムの表面に形成される。
【実施例】
【００４８】
互いに異なる複数のコーティング層を有する複数のロール金型を製造した。そして、製造されたロール金型を用いて、ロールツーロール法により光学フィルムを製造した。ロール金型製造後のロール金型の金型表面と、光学フィルムを製造後のロール金型の金型表面とを目視及び光学顕微鏡で観察した。
【００４９】
［本発明例］
本発明例のロール金型（以下、単に本発明例という）を以下の方法で製造した。本発明例の構成は図２と同じとした。初めに、ロール表面１３Ａの直径（ロール胴径）が３００ｍｍであり、ステンレス製のロール１３を準備した。準備したロール１３を用いて、上述の製造方法により、本発明例を製造した。第１のメッキ工程では、無電解メッキ法により厚さＬ１＝１５０μｍのＮｉＰメッキ層１４を形成した。切削工程では、頂角が鈍角であるＶ字状ダイヤモンドバイトを用いて、切削加工により、ピッチＬ６＝０．５ｍｍ、深さＬ２＝２．０μｍの凹部１４Ａを形成した。洗浄工程では、アルカリ性洗剤を純水で希釈した洗浄液をインクパンに満たし、ロールを洗浄した。第２メッキ工程では、電解メッキ法により、厚さＬ３＝０．５μｍのＣｒメッキ層１５を形成した。ＤＬＣ層形成工程では、プラズマＣＶＤ法により厚さＬ５＝１．０μｍのＤＬＣ層１７を形成した。中間金属にはＳｉを使用した。
【００５０】
［比較例１］
比較例１のロール金型（以下、単に比較例１という）を以下の方法で製造した。比較例１の構成は図９に示すとおりとした。比較例１では、ロール表面１３Ａ上にＮｉＰメッキ層１４のみを形成した。ロール１３の材質及びサイズと、ＮｉＰメッキ層１４の形成方法及び凹部１４Ａの形成方法とは、本発明例と同じとした。凹部１４Ａを形成後、本発明例と同様に洗浄工程を実施し、比較例１を完成した。
【００５１】
［比較例２］
比較例２のロール金型（以下、単に比較例２という）を以下の方法で製造した。比較例２の構成は図１０に示すとおりとした。比較例２では、Ｃｒメッキ層を形成せず、ＮｉＰメッキ層１４上に直接ＤＬＣ層１７を形成した。その他の構成及び製造方法は、本発明例と同じとした。具体的には、本発明例と同じ洗浄工程を実行した後、本発明例と同じ方法でＤＬＣ層１７を形成し、比較例２を完成した。
【００５２】
［ロール金型製造後の金型表面の観察］
本発明例、比較例１及び２を製造後、各ロール金型の金型表面を目視観察した。本発明例及び比較例１では、形成された層が剥離していなかった。一方、比較例２では、ＤＬＣ層１７の一部が剥離していた。ＤＬＣ層１７とＮｉＰメッキ層１４との密着性が低かったためと考えられる。
【００５３】
［光学フィルム製造後の金型表面及び光学フィルム表面の観察］
本発明例及び比較例１を用いて、光学フィルムを製造した。各ロール金型を用いた光学フィルムの製造方法は、上述のとおりとした。具体的には、各ロール金型に紫外線硬化樹脂を滴下した。基材フィルム３０の厚さは１８８μｍとし、素材はＰＥＴとした。紫外線硬化樹脂を硬化して、ピッチ＝０．５ｍｍ、高さ＝２．０μｍのプリズム状の複数の凸部が形成された表面を有する光学フィルムを製造した。
【００５４】
製造後のロール金型の金型表面と、製造された光学フィルムの表面とを目視及び光学顕微鏡で観察した。観察の結果、本発明例の金型表面にはキズが発生していなかった。また、光学フィルムの表面にも、金型表面のキズが転写されて形成されたと推測される周期性のキズは観察されなかった。
【００５５】
一方、比較例１の金型表面にはロール周方向に延び、数十μｍの幅を有するキズが多数観察された。また、比較例１で製造された光学フィルムの表面には、比較例１のキズが転写されて形成されたと推測される周期性のキズが観察された。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ロール金型
１０Ａ 凹部
１０Ｂ 金型表面
１１ 軸部
１３ ロール
１３Ａ ロール表面
１４ ニッケルリンメッキ層
１５ クロムメッキ層
１７ ダイヤモンドライクカーボン層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール金型及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、光学フィルムを製造するためのロール金型及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリズムシートやレンチキュラレンズシート、マイクロレンズアレイシートに代表される光学フィルムは、一般的に、１０〜５０μｍ程度の高さを有する複数の凸部を有する。凸部はたとえば、線状のプリズム、シリンドリカルレンズ、マイクロレンズ等である。このような光学フィルムの製造方法の一つに、ロール金型を用いたロールツーロール法がある。
【０００３】
一般的に、光学フィルム用途のロール金型の表面には、銅（Ｃｕ）メッキ層が設けられる。そして、Ｃｕメッキ層の表面には、ダイヤモンドバイトを用いた切削加工により、光学フィルムの複数の凸部に対応する複数の凹部が形成される。光学フィルムの製造工程において、凹部に充填された紫外線硬化樹脂が硬化すると、光学フィルムの凸部となる。
【０００４】
Ｃｕメッキ層は、硬度が低く、磨耗しやすい。そこで、通常、ロールの耐摩耗性を向上するために、高硬度を有するＣｒメッキ層が、Ｃｕメッキ層上に設けられる。
【０００５】
また、グラビア製版ロールにおいて、耐刷力を向上するために、Ｃｕメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を設ける技術が特開２００７−１３０９９６号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、タッチパネルのニュートンリング対策として、浅く賦形された光学フィルムを使用することができる。この場合、光学フィルムの表面に形成される凸部の高さは、５μｍ未満となる。このように浅く賦形された光学フィルムを製造するとき、ロール金型と基板フィルムとの間に異物が巻き込まれれば、異物とロール表面とが擦れて、ロール表面に微小なキズが形成されてしまう場合がある。ロール表面にキズが形成されれば、そのキズが光学フィルムの表面にプリントされる。キズがプリントされた表面部分は入射光を乱反射する。そのため、光学フィルムのうち、キズがプリントされた部分が目立つという問題が生じる。したがって、ロール金型の表面は、キズを発生しにくい方が好ましい。
【０００８】
特許文献１は、用途が異なるロールであり、光学フィルムを製造するためのロールではない。そのため、上述のように、ロール金型のキズが、浅く賦形された光学フィルムにプリントされ、目立ってしまうという問題について開示も示唆もされていない。
【０００９】
本発明の目的は、表面にキズが発生しにくいロール金型を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
本発明によるロール金型は、ロールと、ＮｉＰメッキ層と、Ｃｒメッキ層と、ダイヤモンドライクカーボン層とを備える。ロールは、円柱状のロール表面を有する。ＮｉＰメッキ層は、ロール表面上に設けられる。ＮｉＰメッキ層は、複数の凹部が形成された表面を有する。Ｃｒメッキ層は、ＮｉＰメッキ層上に設けられる。ダイヤモンドライクカーボン層は、Ｃｒメッキ層上に設けられる。
【００１１】
本発明によるロール金型に形成されるＮｉＰメッキ層、Ｃｒメッキ層及びダイヤモンドライクカーボン層の硬度はいずれも高い。さらに、Ｃｒメッキ層とＮｉＰメッキ層との密着性は高く、かつ、Ｃｒメッキ層とダイヤモンドライクカーボン層との密着性も高い。そのため、ダイヤモンドライクカーボン層が剥離しにくい。したがって、ロール金型の表面の硬度は高く、ロール金型の表面にキズが発生するのを抑制できる。
【００１２】
本発明によるロール金型の製造方法は、円柱状のロールを準備する工程と、ロール表面上にＮｉＰメッキ層を形成する工程と、ＮｉＰメッキ層の表面に複数の凹部を形成する工程と、ＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層を形成する工程と、Ｃｒメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を形成する工程とを備える。
【００１３】
好ましくは、ロール金型の製造方法はさらに、洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する工程と、凹部を形成した後、ロールの軸を略水平にして、ロールの下部を洗浄槽内の洗浄液につける工程と、ロールの下部を洗浄液につけた後、ロールを回転する工程と、回転後、ロールを洗浄液から離す工程と、洗浄液から離れたロールに注水してロールに付着している洗浄液を洗い流す工程と、洗浄液を洗い流した後、ロールを乾燥する工程とを備える。
【００１４】
凹部を形成した後に、洗浄液を含む布でＮｉＰメッキ層が形成されたロールの表面を拭いてロールを洗浄した場合、布に付着した塵埃とロールの表面とが擦れ、ＮｉＰメッキ層の表面にキズが発生する場合がある。キズを有するＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層及びダイヤモンドライクカーボン層を形成した場合、キズに起因した凹凸がダイヤモンドライクカーボン層上に形成される場合がある。本発明では上述のとおり、ロールを洗浄液につけ、ロールを回転することでロールの表面を非接触洗浄する。そのため、キズがロールの表面につきにくい。その結果、ダイヤモンドライクカーボン層の表面に、キズに起因した凹凸が発生するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態によるロール金型の斜視図である。
【図２】図１に示したロール金型のＩＩ−ＩＩ線での断面図である
【図３】ＮｉＰメッキ層が形成されたロール表面近傍の断面図である。
【図４】複数の凹部が形成されたＮｉＰメッキ層を有するロール表面近傍の断面図である。
【図５】ＮｉＰメッキ層が形成されたロールを洗浄するための洗浄槽の斜視図である。
【図６】ＮｉＰメッキ層とＣｒメッキ層とが形成されたロール表面近傍の断面図である。
【図７】図１に示したロール金型を含む光学フィルム製造装置の構成を示す概略図である。
【図８】製造された光学フィルムをロール金型から剥がす工程を示す概略図である。
【図９】比較例１のロール金型の断面図である。
【図１０】比較例２のロール金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[ロール金型の構成］
【００１７】
図１を参照して、ロール金型１０は、光学フィルムの製造に用いられる。ロール金型１０は、軸部１１と、円柱状の金型表面１０Ｂとを備える。軸部１１はロール金型１０の両端に配置され、ロール金型１０の中心軸と同軸に配置される。光学フィルムを製造するとき、ロール金型１０は、中心軸周りに回転する。
【００１８】
ロール金型１０は、金型表面１０Ｂに複数の凹部１０Ａを有する。本例では、各凹部１０Ａは溝である。
【００１９】
図２を参照して、ロール金型１０は、ロール１３と、ニッケルリン（ＮｉＰ）メッキ層１４と、クロム（Ｃｒ）メッキ層１５と、ダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）層１７とを備える。
【００２０】
ロール１３は、ロール金型１０の母体である。ロール１３は金属からなり、たとえば、鉄、ステンレス、鋼等からなる。ロール１３は、円柱状のロール表面１３Ａを有する。
【００２１】
ＮｉＰメッキ層１４は、ロール表面１３Ａ上に設けられる。ＮｉＰメッキ層１４は、ニッケル（Ｎｉ）とリン（Ｐ）との合金からなり、電解メッキ法又は無電解メッキ法により形成される。ＮｉＰメッキ層は、高い硬度を有し（ビッカース硬度Ｈｖで５００〜６００）、かつ、切削性に優れる。ＮｉＰメッキ層の厚さＬ１はたとえば、１００〜２００μｍである。
【００２２】
ＮｉＰメッキ層１４は、複数の凹部１４Ａが形成された表面１４Ｂを有する。凹部１４Ａの深さＬ２は非常に小さく、たとえば、５μｍ未満である。凹部１４Ａの横断形状は三角形状である。凹部１４Ａはダイヤモンドバイト等を用いて切削加工により形成される。図２では、説明の都合上、凹部１０Ａ及び１４Ａのサイズは実際のサイズよりも大きく表示している。図４、図６、図９及び図１０においても同様である。
【００２３】
Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４上に設けられる。Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４と同様に高い硬度を有する（ビッカース硬度Ｈｖで１０００以下）。Ｃｒメッキ層１５は、たとえば電解メッキ法により形成される。一般的に、Ｃｒメッキ層は、ロール金型の最表面に形成され、ロール表面の硬度を確保する。そのため、Ｃｒメッキ層の厚さは一般的に１μｍを超える。一方、本実施の形態では、Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との間に配置され、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性を向上する役割を果たす。そのため、Ｃｒメッキ層１５はＮｉＰ層１４及びＤＬＣ層１７よりも薄くしてもよい。
【００２４】
ＤＬＣ層１７は、Ｃｒメッキ層１５上に設けられる。ＤＣＬ層１７は、炭素を主成分とする非晶質の物質であり、非常に高い硬度（ビッカース硬度Ｈｖで１０００以上）を有する。ＤＬＣ層１７はさらに、低い摩擦係数を有するため、キズが発生しにくい。ＤＬＣ層１７は、化学蒸着法（Chemical Vapor Deposition：以下、ＣＶＤ法という）や、物理蒸着法（Physical Vapor Deposition：以下、ＰＶＤ法という）により形成される。
【００２５】
ＤＬＣ層１７は、炭素の他に、シリコン（Ｓｉ）やＣｒ、ゲルマニウム（Ｇｅ）、タングステン（Ｗ）等の金属を含有する。以降、ＤＬＣ層１７に含まれる金属を、中間金属と称する。中間金属と炭素とは、ＤＬＣ層１７の下部において、中間層１６を構成する。中間層１６により、ＤＬＣ層１７とＣｒメッキ層１５との密着性がより向上する。
【００２６】
中間層１６は、中間金属と炭素との傾斜組成層である。具体的には、中間層１６の下端から上端に向かって、炭素比率は徐々に増大する。中間層１６上には、炭素と不純物からなる炭素層１８が形成される。
【００２７】
ロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４とＣｒメッキ層１５とＤＬＣ層１７とを積層する。これらの層を組み合わせることで、ロール金型１０の金型表面１０Ｂの硬度は非常に高くなる。仮に、ＤＬＣ層１７よりも下方に硬度の低い層が配置されている場合、ＤＬＣ層１７の硬度が高くても、金型表面１０Ｂの硬度は、硬度の低い層の影響を受ける。したがって、ＮｉＰメッキ層の代わりにＣｕ層が同程度の厚さで形成されていれば、最表面にＤＬＣ層１７が形成されていても、金型表面１０Ｂの硬度は低くなり、キズがつきやすくなる。本実施の形態によるロール金型１０は、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを組み合わせるからこそ、金型表面１０Ｂの硬度を向上できる。そのため、金型表面１０Ｂの表面にキズが発生しにくい。
【００２８】
ロール金型１０ではさらに、Ｃｒメッキ層１５がＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを強固に密着させる役割を有する。上述のとおり、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７とを組み合わせれば、高い硬度を有する金型表面１０Ｂを得ることができる。しかしながら、ＮｉＰメッキ層１４上に直接ＤＬＣ層１７を形成した場合、ＤＬＣ層１７が容易に剥離してしまう。要するに、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性は低い。
そこで、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との密着性を向上するために、ＮｉＰメッキ層１４とＤＬＣ層１７との間にＣｒメッキ層１５を形成する。Ｃｒメッキ層１５は、ＮｉＰメッキ層１４と強固に密着し、かつ、ＤＬＣ層１７とも強固に密着する。そのため、ＤＬＣ層１７が剥がれにくい。さらに、Ｃｒメッキ層１５はＮｉＰメッキ層１４よりも高い硬度を有する。そのため、Ｃｒメッキ層１５は、金型表面１０Ｂの硬度向上にも寄与する。
Ｃｒメッキ層１５の厚さＬ３及びダイヤモンドライクカーボン層１７の厚さＬ５の値の各々は、凹部１４Ａの深さの値Ｌ２以下である。この場合、金型表面１０Ｂに形成される凹部１０Ａの形状を維持することができる。
[ロール金型の製造方法]
【００２９】
次に、ロール金型１０の製造方法について説明する。
【００３０】
ロール金型１０製造方法は、準備工程と、第１のメッキ工程と、切削工程と、洗浄工程と、第２のメッキ工程と、ＤＬＣ層形成工程とを備える。
【００３１】
準備工程では、ロール１３を準備する。第１のメッキ工程では、図３に示すように、準備されたロール表面１３Ａ上に、無電解メッキ法により、ＮｉＰメッキ層１４を形成する。
【００３２】
切削工程では、図４に示すように、ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂに凹部１４Ａを形成する。具体的には、ＮｉＰメッキ層１４の表面１４Ｂに切削用加工油をかけながら、Ｒ形状を有するダイヤモンドバイトにより、表面１４Ｂを鏡面に仕上げる。続いて、切削加工により、表面１４Ｂに複数の凹部１４Ａを形成する。切削加工には、Ｖ字状のダイヤモンドバイトを用いる。ＮｉＰメッキ層１４はＣｒメッキ層等他の金属メッキ層と比較して、切削性に優れる。そのため、表面１４Ｂ上に容易に複数の凹部１４Ａを形成することができる。
【００３３】
切削工程により、表面１４Ｂには、切削用加工油や、切削により発生した切削くずや塵埃が付着している。そこで、洗浄工程では、表面１４Ｂを洗浄する。このとき、洗浄された表面１４Ｂにキズをなるべくつけないように、表面１４Ｂを洗浄する。
【００３４】
洗浄工程の具体的な工程は以下のとおりである。初めに、洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する。図５に示すとおり、洗浄槽５０は、上端に開口を有する筐体であり、内部に洗浄液５１を貯める。次に、凹部１４Ａが形成されたロール１３を洗浄槽５０上に配置する。このとき、ロール１３の軸部１１を略水平にする。次に、ロール１３を下げて、ロール１３の下部１３Ｃを洗浄槽５０に内の洗浄液５１につける。次に、下部１３Ｃを洗浄液５１につけたまま、ロール１３を中心軸まわりに回転する。このとき、ロール１３の表面１４Ｂは、回転により洗浄液５１で洗浄され、加工油や切削くず、塵埃が表面１４Ｂから除去される。好ましくはさらに、ミストノズル等を用いて、回転中のロール１３の表面１４Ｂに洗浄液を吹き付ける。
【００３５】
洗浄後、ロール１３を引き上げて、ロール１３を洗浄液５１から離す。そして、ロール１３の表面１４Ｂに注水する。具体的には、ロール１３を回転させながら、表面１４Ｂに純水をかけ流す。たとえば、ロール１３の上方に設けられた純水のタンクの下面にスリット状の開口が設けられており、純水が開口からロール１３の表面１４Ｂに注がれる。このように、表面１４Ｂに注水することで、表面１４Ｂに付着した洗浄液を洗い流す。洗浄液を洗い流した後、ロール１３を乾燥する。たとえば、ロール１３を回転しながら、表面１４Ｂに空気を吹き付ける。以上の工程により洗浄工程を終了する。
【００３６】
洗浄工程では、ロール１３を非接触洗浄する。具体的には、洗浄液を含む布等を用いて表面１４Ｂを拭いたりしない。布等を用いて接触洗浄すれば、切削加工により付着された塵埃や、布に付着した塵埃により、表面１４Ｂにキズが発生する場合がある。表面１４Ｂにキズが発生すれば、ＤＬＣ層１７のうち、キズに対応する部分に凹凸が生じる場合がある。このような凹凸は、浅く賦形される光学フィルムに転写され、光学フィルム上で目立つ。したがって、なるべく表面１４Ｂでのキズの発生を抑制した方が好ましい。上述の洗浄工程では、非接触洗浄を実施する。そのため、表面１４Ｂにキズが形成されにくい。
【００３７】
洗浄工程を完了した後、第２メッキ工程を実施する。第２のメッキ工程では、図６に示すように、電解メッキ法により、ＮｉＰメッキ層１４上にＣｒメッキ層１５を形成する。このとき、電解脱脂処理も実行される。Ｃｒメッキ層１５は、凹部１４Ａの上にも形成される。
【００３８】
第２メッキ工程が完了した後、ＤＬＣ層形成工程を実施する。ＤＬＣ層形成工程では、プラズマＣＶＤ法により、Ｃｒメッキ層１５上にＤＬＣ層１７を形成する。このとき、周知の方法により、ＤＬＣ層１７の下部に中間金属と炭素からなる中間層１６を形成する。
【００３９】
以上の工程により、ロール金型１０が製造される。
[光学フィルムの製造方法]
【００４０】
上述のロール金型１０を用いた光学フィルムの製造方法は以下のとおりである。光学フィルムは、ロールツーロール法により製造される。
【００４１】
初めに、図７に示すとおり、フィルム製造装置１００内に、ロール金型１０を配置する。
【００４２】
フィルム製造装置１００は、図示しない送り出しロールと、図示しない巻き取りロールと、ロール金型１０と、ニップロール２０とを備える。ロール金型１０及びニップロール２０は、送り出しロールと巻き取りロールとの間に配置される。送り出しロールには、図７に示す基材フィルム３０が巻かれている。基材フィルム３０は樹脂であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。
【００４３】
ニップロール２０は、円柱形をなしている。ニップロール２０は、中心軸２１周りに、ロール金型１０の回転方向ＡＲＷ１と反対の方向ＡＲＷ２（反時計回り）に回転する。送り出しロールから送り出された基材フィルム３０は、ニップロール２０とロール金型１０との間に挿入される。ニップロール２０は、基材フィルム３０をロール金型１０との間に挟み、ロール金型１０の方向に圧力を加える。この圧力は、グラビア製版などに用いるときよりも大きい。基材フィルム３０は、ロール金型１０及びニップロール２０の回転に合わせて基材フィルム３０を巻き取りロール側にスライドする。
【００４４】
ロール金型１０の金型表面１０Ｂには、紫外線硬化樹脂を滴下する。複数の凹部１０Ａには、紫外線硬化樹脂が充填される。基材フィルム３０がニップロール２０によりロール金型１０側に押しつけられると、凹部１０Ａに充填された紫外線硬化樹脂は、基材フィルム３０に接触する。基材フィルム３０に接触した紫外線硬化樹脂に対して、紫外線を照射する。これにより、基材フィルム３０に接触していた紫外線硬化樹脂が固まり、図８に示すように、光学フィルム３１が形成される。形成された光学フィルム３１をロール金型１０から剥がされ、巻き取りロールに巻かれる。
【００４５】
製造された光学フィルム３１は、表面に複数の凸部を有する。具体的には、光学フィルム３１の凸部は、横断面が三角形状の線状のプリズムである。凸部の高さは５μｍ未満であり、非常に低い。要するに、光学フィルム３１の表面は非常に浅く賦形される。光学フィルム３１は、たとえば、アンチニュートンリングフィルムとしてタッチパネルに利用される。
【００４６】
光学フィルム３１は、ロール金型１０で製造される。ロール金型１０の金型表面１０Ｂの硬度は高いため、製造工程中に金型表面１０Ｂにキズが発生しにくい。さらに、ロール金型１０は洗浄工程で非接触洗浄される。そのため、製造されたロール金型１０の金型表面１０Ｂは、キズが形成されにくい。その結果、光学フィルム３１の表面は、ロール金型のキズに起因した、入射光を乱反射する凸部が形成されにくい。
【００４７】
上述の実施の形態では、凹部１０Ａを溝とした。しかしながら、凹部１０Ａは穴であってもよい。凹部１０Ａが穴である場合、たとえば、マイクロレンズ状の凸部を光学フィルムの表面に形成できる。また、凹部１０Ａが溝であって、横断面の形状が弓状であってもよい。この場合、凹部１０Ａによりシリンドリカルレンズ状の凸部が光学フィルムの表面に形成される。
【実施例】
【００４８】
互いに異なる複数のコーティング層を有する複数のロール金型を製造した。そして、製造されたロール金型を用いて、ロールツーロール法により光学フィルムを製造した。ロール金型製造後のロール金型の金型表面と、光学フィルムを製造後のロール金型の金型表面とを目視及び光学顕微鏡で観察した。
【００４９】
［本発明例］
本発明例のロール金型（以下、単に本発明例という）を以下の方法で製造した。本発明例の構成は図２と同じとした。初めに、ロール表面１３Ａの直径（ロール胴径）が３００ｍｍであり、ステンレス製のロール１３を準備した。準備したロール１３を用いて、上述の製造方法により、本発明例を製造した。第１のメッキ工程では、無電解メッキ法により厚さＬ１＝１５０μｍのＮｉＰメッキ層１４を形成した。切削工程では、頂角が鈍角であるＶ字状ダイヤモンドバイトを用いて、切削加工により、ピッチＬ６＝０．５ｍｍ、深さＬ２＝２．０μｍの凹部１４Ａを形成した。洗浄工程では、アルカリ性洗剤を純水で希釈した洗浄液をインクパンに満たし、ロールを洗浄した。第２メッキ工程では、電解メッキ法により、厚さＬ３＝０．５μｍのＣｒメッキ層１５を形成した。ＤＬＣ層形成工程では、プラズマＣＶＤ法により厚さＬ５＝１．０μｍのＤＬＣ層１７を形成した。中間金属にはＳｉを使用した。
【００５０】
［比較例１］
比較例１のロール金型（以下、単に比較例１という）を以下の方法で製造した。比較例１の構成は図９に示すとおりとした。比較例１では、ロール表面１３Ａ上にＮｉＰメッキ層１４のみを形成した。ロール１３の材質及びサイズと、ＮｉＰメッキ層１４の形成方法及び凹部１４Ａの形成方法とは、本発明例と同じとした。凹部１４Ａを形成後、本発明例と同様に洗浄工程を実施し、比較例１を完成した。
【００５１】
［比較例２］
比較例２のロール金型（以下、単に比較例２という）を以下の方法で製造した。比較例２の構成は図１０に示すとおりとした。比較例２では、Ｃｒメッキ層を形成せず、ＮｉＰメッキ層１４上に直接ＤＬＣ層１７を形成した。その他の構成及び製造方法は、本発明例と同じとした。具体的には、本発明例と同じ洗浄工程を実行した後、本発明例と同じ方法でＤＬＣ層１７を形成し、比較例２を完成した。
【００５２】
［ロール金型製造後の金型表面の観察］
本発明例、比較例１及び２を製造後、各ロール金型の金型表面を目視観察した。本発明例及び比較例１では、形成された層が剥離していなかった。一方、比較例２では、ＤＬＣ層１７の一部が剥離していた。ＤＬＣ層１７とＮｉＰメッキ層１４との密着性が低かったためと考えられる。
【００５３】
［光学フィルム製造後の金型表面及び光学フィルム表面の観察］
本発明例及び比較例１を用いて、光学フィルムを製造した。各ロール金型を用いた光学フィルムの製造方法は、上述のとおりとした。具体的には、各ロール金型に紫外線硬化樹脂を滴下した。基材フィルム３０の厚さは１８８μｍとし、素材はＰＥＴとした。紫外線硬化樹脂を硬化して、ピッチ＝０．５ｍｍ、高さ＝２．０μｍのプリズム状の複数の凸部が形成された表面を有する光学フィルムを製造した。
【００５４】
製造後のロール金型の金型表面と、製造された光学フィルムの表面とを目視及び光学顕微鏡で観察した。観察の結果、本発明例の金型表面にはキズが発生していなかった。また、光学フィルムの表面にも、金型表面のキズが転写されて形成されたと推測される周期性のキズは観察されなかった。
【００５５】
一方、比較例１の金型表面にはロール周方向に延び、数十μｍの幅を有するキズが多数観察された。また、比較例１で製造された光学フィルムの表面には、比較例１のキズが転写されて形成されたと推測される周期性のキズが観察された。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ロール金型
１０Ａ 凹部
１０Ｂ 金型表面
１１ 軸部
１３ ロール
１３Ａ ロール表面
１４ ニッケルリンメッキ層
１５ クロムメッキ層
１７ ダイヤモンドライクカーボン層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のロールと、
前記ロールの表面上に設けられ、複数の凹部が形成された表面を有するＮｉＰメッキ層と、
前記ＮｉＰメッキ層上に設けられるＣｒメッキ層と、
前記Ｃｒメッキ層上に設けられるダイヤモンドライクカーボン層とを備える、ロール金型。
【請求項２】
請求項１に記載のロール金型であって、
前記凹部は、切削加工により形成される、ロール金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロール金型であって、
前記Ｃｒメッキ層の厚さ及び前記ダイヤモンドライクカーボン層の厚さの値は各々、前記凹部の深さの値以下である、ロール金型。
【請求項４】
円柱状のロール表面を有するロールを準備する工程と、
前記ロール表面上にＮｉＰメッキ層を形成する工程と、
前記ＮｉＰメッキ層の表面に複数の凹部を形成する工程と、
前記複数の凹部が形成されたＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層を形成する工程と、
前記Ｃｒメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を形成する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のロール金型の製造方法であってさらに、
洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する工程と、
前記凹部を形成した後、前記ロールの軸を略水平にして、前記ロールの下部を前記洗浄槽内の洗浄液につける工程と、
前記ロールの下部を前記洗浄液につけた後、前記ロールを回転する工程と、
回転後、前記ロールを洗浄液から離す工程と、
前記洗浄液から離れたロールに注水して前記ロールに付着している前記洗浄液を洗い流す工程と、
前記洗浄液を洗い流した後、前記ロールを乾燥する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
【請求項１】
円柱状のロールと、
前記ロールの表面上に設けられ、複数の凹部が形成された表面を有するＮｉＰメッキ層と、
前記ＮｉＰメッキ層上に設けられるＣｒメッキ層と、
前記Ｃｒメッキ層上に設けられるダイヤモンドライクカーボン層とを備える、ロール金型。
【請求項２】
請求項１に記載のロール金型であって、
前記凹部は、切削加工により形成される、ロール金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロール金型であって、
前記Ｃｒメッキ層の厚さ及び前記ダイヤモンドライクカーボン層の厚さの値は各々、前記凹部の深さの値以下である、ロール金型。
【請求項４】
円柱状のロール表面を有するロールを準備する工程と、
前記ロール表面上にＮｉＰメッキ層を形成する工程と、
前記ＮｉＰメッキ層の表面に複数の凹部を形成する工程と、
前記複数の凹部が形成されたＮｉＰメッキ層上にＣｒメッキ層を形成する工程と、
前記Ｃｒメッキ層上にダイヤモンドライクカーボン層を形成する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のロール金型の製造方法であってさらに、
洗浄液を貯めた洗浄槽を準備する工程と、
前記凹部を形成した後、前記ロールの軸を略水平にして、前記ロールの下部を前記洗浄槽内の洗浄液につける工程と、
前記ロールの下部を前記洗浄液につけた後、前記ロールを回転する工程と、
回転後、前記ロールを洗浄液から離す工程と、
前記洗浄液から離れたロールに注水して前記ロールに付着している前記洗浄液を洗い流す工程と、
前記洗浄液を洗い流した後、前記ロールを乾燥する工程とを備える、ロール金型の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１０４９０９（Ｐ２０１１−１０４９０９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３５３９（Ｐ２００９−２６３５３９）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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