(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細凹凸パターンを備える成形面を有する円筒状のマスタロールを用いて、電鋳金属を前記マスタロールの前記成形面に堆積させることによって、円筒状の一次電鋳ロールを形成する一次電鋳工程と、
弾性体と前記一次電鋳ロールとが前記マスタロールを挟んだ状態で、気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させて、前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとを剥離させる一次電鋳ロール剥離工程と、
を含む一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項２】
前記一次電鋳ロールは、前記マスタロールの前記成形面の表面形状を転写して形成される成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記マスタロールの前記成形面の全体と、前記一次電鋳ロールの前記成形面の全体とが離れるように、前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとを剥離させる
ことを特徴とする請求項１に記載の一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項３】
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させることによって、
前記マスタロールが前記一次電鋳ロールから離れる方向に変形し、
前記弾性体が、前記マスタロールの変形を抑制する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項４】
前記弾性体は、円筒体であり、
前記マスタロールの内周面は、前記マスタロールの前記成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記一次電鋳ロールが、前記マスタロールの内側に配置され、前記マスタロールが、前記弾性体の内側に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項５】
前記弾性体は、円柱体であり、
前記マスタロールの外周面は、前記マスタロールの前記成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記一次電鋳ロールが、前記マスタロールの外側に配置され、前記マスタロールが、前記弾性体の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項６】
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させることによって、前記弾性体が、９１〜２０５μｍの範囲で変形する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の一次電鋳ロールの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の一次電鋳ロールの製造方法によって製造され、微細凹凸パターンを備える成形面を有する円筒状の一次電鋳ロールを用いて、
電鋳金属を前記一次電鋳ロールの前記成形面に堆積させることによって、円筒状の二次電鋳ロールを形成する二次電鋳工程と、
前記弾性体とは異なる他の弾性体と前記二次電鋳ロールとが前記一次電鋳ロールを挟んだ状態で、気体を前記一次電鋳ロールと前記二次電鋳ロールとの間に流入させて、前記一次電鋳ロールと前記二次電鋳ロールとを剥離させる二次電鋳ロール剥離工程と、を含む
二次電鋳ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次電鋳ロールの製造方法及び二次電鋳ロールの製造方法に関し、特に、微細凹凸パターンを有する成形面を備える一次電鋳ロールの製造方法及び二次電鋳ロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
例えば、特許文献１では、レーザ加工を用いて樹脂ロールの外周面に微細凹凸パターンを形成した後、電鋳法を用いて樹脂ロールの外周面に金属を電着させることによって、樹脂ロールと一体となった第一ロール金型を形成する製造方法が開示されている。さらに、この開示された製造方法では、樹脂ロールの内側空間を減圧して、樹脂ロールを破壊することによって、第一ロール金型を樹脂ロールから剥離する。
【０００７】
また、同文献では、電鋳法を再び用いて、第一ロール金型の内周面に金属を電着させることによって、第一ロール金型と一体となった第二ロール金型を形成する製造方法が開示されている。さらに、この開示された製造方法では、第二ロール金型の内側空間を減圧して、第二ロール金型を縮小させることによって、第一ロール金型を第二ロール金型から剥離する。
【０００８】
また、特許文献２では、電鋳法を用いて金属メッキ層を円筒状の樹脂マスタの内周面に形成した後で、レーザ光を用いて樹脂マスタを切断して金属メッキ層を剥離する方法が開示されている。剥離した金属メッキ層は、ロール金型として利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０５８４７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１８５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、樹脂ロールの微細凹凸パターンの形状を維持したまま、ロール金型から剥離することが望まれている。特許文献１及び２に開示される製造方法では、樹脂ロールが第一ロール金型から剥離されるときに、樹脂ロールを破壊又は切断するため、樹脂ロールの微細凹凸パターンの形状を損なうおそれがあった。
【００１１】
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、一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することのできる一次電鋳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】
【００１２】
本発明にかかる一次電鋳ロールの製造方法は、
微細凹凸パターンを備える成形面を有する円筒状のマスタロールを用いて、電鋳金属を前記マスタロールの前記成形面に堆積させることによって、円筒状の一次電鋳ロールを形成する一次電鋳工程と、
弾性体と前記一次電鋳ロールとが前記マスタロールを挟んだ状態で、気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させて、前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとを剥離させる一次電鋳ロール剥離工程と、
を含む。
【００１３】
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、一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することができる。
【００１４】
また、前記一次電鋳ロールは、前記マスタロールの前記成形面の表面形状を転写して形成される成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記マスタロールの前記成形面の全体と、前記一次電鋳ロールの前記成形面の全体とが離れるように、前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとを剥離させることを特徴としてもよい。
また、前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させることによって、
前記マスタロールが前記一次電鋳ロールから離れる方向に変形し、
前記弾性体が、前記マスタロールの変形を抑制する
ことを特徴としてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、より確実に、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することができる。
【００１６】
前記弾性体は、円筒体であり、
前記マスタロールの内周面は、前記マスタロールの前記成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記一次電鋳ロールが、前記マスタロールの内側に配置され、前記マスタロールが、前記弾性体の内側に配置されている
ことを特徴としてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、微細凹凸パターンを内周面に有するマスタロールを用いて、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、微細凹凸パターンを外周面に有する一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することができる。
【００１８】
前記弾性体は、円筒体であり、
前記マスタロールの外周面は、前記マスタロールの前記成形面を有し、
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記一次電鋳ロールが、前記マスタロールの外側に配置され、前記弾性体が、前記一次電鋳ロールの外側に配置されている
ことを特徴としてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、微細凹凸パターンを外周面に有するマスタロールを用いて、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、微細凹凸パターンを内周面に有する一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することができる。
【００２０】
前記一次電鋳ロール剥離工程では、前記気体を前記一次電鋳ロールと前記マスタロールとの間に流入させることによって、前記弾性体が、９１〜２０５μｍの範囲で変形する
ことを特徴としてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、容易に、微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することができる。
【００２２】
他方、本発明にかかる二次電鋳ロールの製造方法は、
上記した一次電鋳ロールの製造方法によって製造され、微細凹凸パターンを備える成形面を有する円筒状の一次電鋳ロールを用いて、
電鋳金属を前記一次電鋳ロールの前記成形面に堆積させることによって、円筒状の二次電鋳ロールを形成する二次電鋳工程と、
弾性体と前記一次電鋳ロールとが前記二次電鋳ロールを挟んだ状態で、気体を前記一次電鋳ロールと前記二次電鋳ロールとの間に流入させて、前記一次電鋳ロールと前記二次電鋳ロールとを剥離させる二次電鋳ロール剥離工程と、を含む。
【００２３】
このような構成によれば、１つのマスタロールを用いて、電鋳ロールを、複数回複製することができる。
【発明の効果】
【００２４】
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、一次電鋳ロールをマスタロールから剥離することのできる一次電鋳ロールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法のフローチャートである。
【図２】実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図３】実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図４】実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図５】実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図６】加圧圧力、一次電鋳ロールの厚み、及び、その厚み変化量を示す表である。
【図７】実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図８】実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図９】実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【図１０】一次電鋳ロールの一例の成形面を示す電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１．
図１〜図５を参照して、実施の形態１にかかる一次電鋳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にかかる一次電鋳の製造方法のフローチャートである。図２〜図５は、実施の形態１にかかる電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。
【００２７】
まず、略円筒状のベースロール（図示略）を準備し、その外周面に微細凹凸パターン（図示略）を形成する（マスタ形成工程Ｓ１）。これによって、微細凹凸パターンを内周面１ａ（図２参照）に有する円筒マスタロール１（図２参照）が得られる。ベースロール及び円筒マスタロール１は、は、例えば、金属材料や樹脂などからなる。微細凹凸パターンは、所定のパターンで配列した複数の微細凹凸部であり、円筒マスタロール１の成形面として機能する。このような微細凹凸部として、例えば、マイクロレンズ、プリズムレンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ、周期構造を有する回折格子などが挙げられる。
【００２８】
微細凹凸パターンを形成する方法として、例えば、レジスト液をベースロールの外周面に塗布し、微細凹凸パターン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。すると、円筒マスタロール１が得られる。ここで、ＵＶレーザの照射量は、レーザーの出力を変化させることで、調整することができる。
【００２９】
また、微細凹凸パターン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、ベースロールの外周面に巻き付けることによって、円筒マスタロール１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。
【００３０】
続いて、図２に示すように、電鋳法を用いて、円筒マスタロール１の内周面１ａに一次電鋳ロール２を形成する（一次電鋳工程Ｓ２）。具体的には、円筒電鋳装置３０を用いて、一次電鋳工程Ｓ２を実施する。なお、一次電鋳工程Ｓ２の前に、蒸着法を用いて、一次電鋳ロール２と同じ種類の金属元素を、円筒マスタロール１の内周面１ａに蒸着し、導電化膜を形成してもよい。円筒マスタロール１は、一次電鋳ロール２の材料と比較して、軟らかい材料からなると好ましい。
【００３１】
円筒電鋳装置３０は、本体３１と、浴槽３２と、電鋳金属保持部３３と、円筒マスタロール保持部３４と、モータ３５とを含む。
【００３２】
本体３１は、外界と区切られた空間を有する筐体である。本体３１は、本体３１内側に存在する排水等を、ドレイン３１ａを通過させて排出する。また、本体３１は、適宜、一次電鋳工程Ｓ２を安定して行うために、この空間内の環境を維持するための清浄化装置を備えてもよい。
【００３３】
浴槽３２は、本体３１の内側に配置されており、電解液を保持する。電解液は、例えば、スルファミン酸ニッケルを利用することができる。浴槽３２は、電解液等を吐出管３２ａを介して、電解液の供給を受けることができる。電解液は、電鋳によって、内周面１ａに堆積させる電鋳金属を含む。
【００３４】
電鋳金属保持部３３は、浴槽３２の底に配置されており、ペレットＰ１を所定の位置に保持する。ペレットＰ１は、電鋳によって、内周面１ａに堆積させる電鋳金属と同じ種類の金属を含む。このような金属として、例えば、ニッケルが挙げられる。
【００３５】
モータ３５は、本体３１の上側、具体的には、電鋳金属保持部３３の上方に配置される。モータ３５は、ロッド３５ａを介して円筒マスタロール保持部３４を保持しつつ、回転駆動力を円筒マスタロール保持部３４に伝達する。
【００３６】
円筒マスタロール保持部３４は、電鋳金属保持部３３及びペレットＰ１の上方に配置される。円筒マスタロール保持部３４は、円筒マスタロール１の内周面１ａがペレットＰ１を囲むように、円筒マスタロール１を保持する。言い換えると、円筒マスタロール保持部３４は、ペレットＰ１が円筒マスタロール１の内側に挿し込まれるように、円筒マスタロール１を保持する。円筒マスタロール保持部３４及び電鋳金属保持部３３は、電源（図示略）に電気的に接続されており、電源から電流を供給される。
【００３７】
ここで、モータ３５によって円筒マスタロール１を回転させつつ、電源によって円筒マスタロール保持部３４及び電鋳金属保持部３３に電流を供給すると、ペレットＰ１に含まれる金属が金属イオンとして電解液中に溶出する。溶出した金属が円筒マスタロール１の内周面１ａに堆積し、一次電鋳ロール２が内周面１ａに形成される。一次電鋳ロール２は外周面２ｂを有し、外周面２ｂは、円筒マスタロール１の内周面１ａの表面形状が転写されることで形成される微細凹凸パターンを有する。
【００３８】
続いて、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１から剥離する（一次電鋳ロール剥離工程Ｓ３）。具体的には、成形剥離装置４０を用いて、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１から剥離する。
【００３９】
図３に示すように、成形剥離装置４０は、架台４１と、リニアアクチュエータ４２と、円筒容器２０と、円筒弾性体２４と、パッキン４３と、エアコンプレッサ４４と、電鋳ロール保持部４５とを含む。
【００４０】
架台４１は、複数の脚４１ａと、複数の脚４１ａによって載置面Ｘ１から上方において支持される天板４１ｂとを備える。
【００４１】
円筒容器２０は、天板４１ｂの上に載置される。円筒容器２０は、その上側において開口する上側開口部２１と、下側に底部２２とを有する。円筒容器２０は、一次電鋳ロール剥離工程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。底部２２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２３を有し、送気管２３は、上側開口部２１よりも小さな内径を有する。円筒弾性体２４は、円筒容器２０の内側に収容されている円筒状体である。円筒弾性体２４は、円筒容器２０の内周面を覆うように配置されている。また、円筒弾性体２４の外周面は、円筒容器２０の内周面と接触する、又は、密着する。円筒弾性体２４は、エストラマーからなる。このようなエストラマーとして、例えば、シリコンゴム、天然ゴム、フッ素ゴムが挙げられる。底部２２において送気管２３の周辺には、パッキン４３が接着されている。円筒マスタロール１は、パッキン４３を介して、底部２２の上に配置されている。
【００４２】
リニアアクチュエータ４２は、円筒容器２０の上方に位置するように、支持具（図示略）に支持される。リニアアクチュエータ４２は、円筒容器２０に対して、近接又は離間することのできるロッド４２ａと、ロッド４２ａの先端に支持される把持部４２ｂとを備える。把持部４２ｂは、電鋳ロール保持部４５を把持する。
【００４３】
エアコンプレッサ４４は、架台４１の周辺の載置面Ｘ１上に載置されている。エアコンプレッサ４４は、空気を通過させるチューブ４４ａと、チューブ４４ａの先端にコネクタ４４ｂとを備える。コネクタ４４ｂは円筒容器２０の送気管２３に取り付けられている。エアコンプレッサ４４は、送気管２３を通過させて円筒容器２０の内側に空気を送ることができる。
【００４４】
電鋳ロール保持部４５は、一次電鋳ロール２の内側に挿し込むことで、一次電鋳ロール２及び円筒マスタロール１を保持する。一次電鋳ロール２及び円筒マスタロール１を円筒容器２０の内側に配置したとき、円筒容器２０の送気管２３から送られる気体が通過できるように、電鋳ロール保持部４５はパッキン４３からわずかに離れていてもよい。
【００４５】
ここで、空気を一次電鋳ロール２と円筒マスタロール１との間に流入させ易くするために、電鋳ロール保持部４５と一次電鋳ロール２との間、パッキン４３と円筒マスタロール１との間、パッキン４３と円筒弾性体２４との間、及び、円筒弾性体２４と円筒容器２０との間に詰め物や接着剤を挟ませてもよい。また、これらの間を一次電鋳ロール２と円筒マスタロール１との間よりも狭くなるように設計してもよい。
【００４６】
図４に示すように、一次電鋳ロール２及び円筒マスタロール１を円筒容器２０の内側に配置した後で、空気をエアコンプレッサ４４から円筒容器２０の内側に送る。なお、図４及び図５では、図面を見易くするため、リニアアクチュエータ４２及びエアコンプレッサ４４の図示を省略している。具体的には、空気が円筒容器２０の送気管２３から流入し、送気管２３内の気圧が高まる。送気管２３内の気圧が一定の値を超えると、空気がパッキン４３と電鋳ロール保持部４５との間に入り込む。さらに、空気の流入を続けると、パッキン４３と一次電鋳ロール２との間、及び、一次電鋳ロール２と円筒マスタロール１との間に入り込む。
【００４７】
図５に示すように、空気が一次電鋳ロール２と円筒マスタロール１との間に入り込み、一次電鋳ロール２が、その半径方向内方に向かって、圧縮する。又は、円筒マスタロール１が、その半径方向外方に向かって、膨張する。一次電鋳ロール２の外径が小さくなるため、又は、円筒マスタロール１の内径が大きくなるため、一次電鋳ロール２が円筒マスタロール１から剥離する。より具体的には、円筒マスタロール１の内周面１ａの全体が、一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体から一遍に離れる。円筒マスタロール１の内周面１ａの全体と一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体とが、所定の間隔を空けて、互いに向かい合う。
【００４８】
円筒マスタロール１の内周面１ａの全体と一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体とが、微細凹凸パターンの厚みよりも大きな間隔を空けていると好ましい。
ここで、一次電鋳ロール２がニッケルからなる場合において、上記した空気の加圧による一次電鋳ロールの厚み変化量Δｔ〔μｍ〕を計算した。下記の数式１〜数式４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。
【数１】
0006636278.tif 000002
ｎ＝ｒ１／ｒ２  …（数式２）
ｒ１＝ｒ／２  …（数式３）
ｒ２＝ｒ／２−ｔ  …（数式４）
Ｐ［ｋｇｆ／ｃｍ２］：空気の加圧による加圧圧力
Ｅ［ＭＰａ］：一次電鋳ロール（ニッケル）の縦弾性係数
ｒ［ｍｍ］：一次電鋳ロールの直径
ｒ１［ｍｍ］：一次電鋳ロールの内径半径
ｒ２［ｍｍ］：一次電鋳ロールの外径半径
ν：一次電鋳ロール（ニッケル）のポアソン比
ｔ：一次電鋳ロール（ニッケル）の厚み［ｍｍ］
この厚み変化量Δｔを求める計算では、一次電鋳ロールの厚みｔと、空気の加圧による加圧圧力Ｐとは図６に示す条件に設定し、他の条件については次の値を用いた。図６は、加圧圧力、一次電鋳ロールの厚み、及び、その厚み変化量を示す表である。
Ｅ＝２００×１０３［ＭＰａ］
ｒ＝１５０［ｍｍ］
ν＝０．３１
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５を用いた。
１［ｋｇｆ／ｃｍ２］＝０．０９８０６６５［ＭＰａ］  …（数式５）
【００４９】
上記した計算の結果を図６に示した。図６に示すように、各条件を設定することで、一次電鋳ロールの厚み変化量Δｔが、９１〜２０５μｍに変化した。微細凹凸パターンの高さに応じて、空気の加圧による加圧圧力を変更することで、好ましい一次電鋳ロールと円筒マスタロールとのクリアランスを取り得る。このクリアランスを取ることで、一次電鋳ロール２と円筒マスタロール１とを剥離させた後で、一次電鋳ロール２の微細凹凸パターンを円筒マスタロール１の外周面１ｂに当たらせることなく、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１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、９１μｍ〜２０５μｍであれば、一次電鋳ロール２の厚みｔを０．２〜０．３ｍｍ、及び、加圧圧力Ｐを１０〜１５ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内において条件を設定すると、一次電鋳ロール２の微細凹凸パターンを円筒マスタロール１の外周面１ｂに当たらせることなく、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１から上方に脱離すると考えられる。
【００５０】
また、円筒マスタロール１がその半径方向外方に向かって膨張すると、円筒弾性体２４が円筒マスタロール１と円筒容器２０との間に挟まれて圧縮される。一方、円筒マスタロール１は、円筒マスタロール１の膨張を抑制するように円筒弾性体２４から力を受ける。これによって、円筒マスタロール１を一様に変形させることができるため、局所的な変形を抑制させる。また、円筒弾性体２４が円筒状体であるため、円筒マスタロール１をその外周面１ｂ上において一様に変形させることができる。
【００５１】
最後に、リニアアクチュエータ４２により、一次電鋳ロール２を上方に引き上げることで、一次電鋳ロール２は円筒マスタロール１から脱離する。
【００５２】
ここでは、円筒マスタロール１の内周面１ａの全体と一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体とが、所定の間隔を空けているため、一次電鋳ロール２の外周面２ｂにおける微細凹凸パターンの形状を良好に維持したまま、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１から上方に離間させることができる。
【００５３】
以上、実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法によれば、加圧による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、円筒マスタロールと一次電鋳ロールとを剥離させることができる。
【００５４】
実施の形態２．
図７〜図９を参照して、実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法について説明する。図７〜図９は、実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法の一工程の模式図である。実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法は、実施の形態１にかかる一次電鋳ロール２を用いて、二次電鋳ロールを製造する。
【００５５】
まず、電鋳法を用いて、一次電鋳ロール２（図５参照）の外周面に二次電鋳ロール５を形成する（二次電鋳工程Ｓ２１）。一次電鋳ロール２は、例えば、上記した実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法を用いて、製造することができる。具体的には、円筒電鋳装置３０（図２参照）を用いて、二次電鋳工程Ｓ２１を実施する。二次電鋳工程Ｓ２１は、円筒マスタロール１の代わりに一次電鋳ロール２を用いることと、ペレットＰ１（図２参照）と円筒マスタロール１との相対的な位置関係とを除いて、一次電鋳工程Ｓ２と同じ工程である。二次電鋳工程Ｓ２１では、円筒マスタロール保持部３４（図２参照）が一次電鋳ロール２（図３参照）を保持している。また、電鋳金属保持部３３（図２参照）及び円筒マスタロール保持部３４（図２参照）は、ペレットＰ１が一次電鋳ロール２（図２では、円筒マスタロール１に相当）の外側に位置するように、配置されている。
【００５６】
より具体的には、モータ３５一次電鋳ロール２によって一次電鋳ロール２を回転させつつ、電源によって円筒マスタロール保持部３４及び電鋳金属保持部３３に電流を供給する。すると、ペレットＰ１に含まれる金属が、金属イオンとして電解液中に溶出する。溶出した金属が一次電鋳ロール２の外周面２ｂに堆積し、二次電鋳ロール５（図７参照）が外周面１ｂに形成される。
【００５７】
続いて、図７に示すように、二次電鋳ロール５を一次電鋳ロール２から剥離する（二次電鋳ロール剥離工程Ｓ２２）。具体的には、成形剥離装置２４０を用いて、二次電鋳ロール５を一次電鋳ロール２から剥離する。成形剥離装置２４０は、円筒弾性体２４及び電鋳ロール保持部４５を除いて、成形剥離装置４０と同じ構成を有する。また、成形剥離装置２４０は、円柱弾性体６を有する。なお、必要に応じて、円筒弾性体２４（図３参照）を備えてもよい。
【００５８】
まず、図７に示すように、二次電鋳ロール５及び一次電鋳ロール２を円筒容器２０の内側に配置する。続いて、充填剤を一次電鋳ロール２の内側に充填し、円柱弾性体６を形成する。このような充填剤は、例えば、熱硬化性エストラマーを利用することができる。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）、シリコンゴム、ウレタンゴムが挙げられる。なお、充填材が送気管２３に入り込むことを抑制するために、送気管２３の蓋を設けてもよい。充填材が送気管２３に入り込んで、エアコンプレッサ４４からの空気の通過を妨げる。円柱弾性体６は、把持部４２ｂによって把持されて、ロッド４２ａ及び把持部４２ｂを介して、リニアアクチュエータ４２に機械的に接続される。円柱弾性体６は、リニアアクチュエータ４２によって、円筒容器２０から接近したり、離れたりすることができる。一次電鋳ロール２及び円柱弾性体６を円筒容器２０の内側に配置したとき、円筒容器２０の送気管２３から送られる気体が通過できるように、円柱弾性体６はパッキン４３からわずかに離れていてもよい。
【００５９】
ここで、空気を一次電鋳ロール２と二次電鋳ロール５との間に流入させ易くするために、円柱弾性体６と一次電鋳ロール２との間、パッキン４３と二次電鋳ロール５との間、及び、二次電鋳ロール５と円筒容器２０との間に詰め物や接着剤を挟ませてもよい。また、これらの間を一次電鋳ロール２と二次電鋳ロール５との間よりも狭くなるように設計してもよい。
【００６０】
図８に示すように、空気をエアコンプレッサ４４から円筒容器２０の内側に送る。なお、図８及び図９では、図面を見易くするため、リニアアクチュエータ４２及びエアコンプレッサ４４の図示を省略している。具体的には、空気が円筒容器２０の送気管２３から流入し、送気管２３内の気圧が高まる。送気管２３内の気圧が一定の値を超えると、空気がパッキン４３と円柱弾性体６との間に入り込む。さらに、空気の流入を続けると、パッキン４３と一次電鋳ロール２との間、及び、一次電鋳ロール２と二次電鋳ロール５との間に入り込む。
【００６１】
図９に示すように、空気が一次電鋳ロール２と二次電鋳ロール５との間に入り込み、一次電鋳ロール２及び円柱弾性体６が、その半径方向内方に向かって、圧縮される。一次電鋳ロール２の外径が小さくなるため、一次電鋳ロール２が二次電鋳ロール５から剥離する。より具体的には、一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体が、二次電鋳ロール５の内周面５ａの全体から一遍に離れる。二次電鋳ロール５の内周面５ａの全体と一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体とが、所定の間隔を空けて、互いに向かい合う。
【００６２】
また、一次電鋳ロール２がその半径方向内方に向かって圧縮すると、円柱弾性体６が一次電鋳ロール２の内周面の全体に絞られて圧縮される。一方、一次電鋳ロール２は、一次電鋳ロール２の圧縮を抑制するように円柱弾性体６から力を受ける。これによって、一次電鋳ロール２を一様に変形させることができるため、局所的な変形を抑制させる。また、円柱弾性体６が円柱体であるため、一次電鋳ロール２をその内周面上において一様に変形させることができる。
【００６３】
最後に、リニアアクチュエータ４２により、一次電鋳ロール２を上方に引き上げる。一次電鋳ロール２と円柱弾性体６とが一体化された状態のまま、一次電鋳ロール２は二次電鋳ロール５から脱離する。
【００６４】
ここでは、二次電鋳ロール５の内周面５ａの全体と一次電鋳ロール２の外周面２ｂの全体とが、所定の間隔を空けているため、二次電鋳ロール５の内周面５ａにおける微細凹凸パターンの形状を維持したまま、二次電鋳ロール５を一次電鋳ロール２から上方に離間させることができる。
【００６５】
以上、実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法によれば、加圧による一次電鋳ロール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、二次電鋳ロールと一次電鋳ロールとを剥離させることができる。
【実施例】
【００６６】
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。実施例では、実施の形態１にかかるレプリカロールの製造方法と同じ製造方法を用いて、製造した。
【００６７】
マスタ形成工程Ｓ１（図１参照）では、略円筒状のベースロールとして、円筒状に巻いたポリカーボネードフィルムを用いた。ポリカーボネードフィルムの外周面に形成した微細凹凸パターンにおける複数の微細凹凸部は、マイクロレンズアレイと同じ形状、及び、同じ機能を有する。
【００６８】
一次電鋳工程Ｓ２（図１参照）では、まず、蒸着法を用いて、ニッケルを円筒マスタロールの内周面に蒸着し、ニッケル膜を形成した。このニッケル膜が、導電化膜として機能する。電解液は、スルファミン酸ニッケルを用いた。電鋳条件は、最大電流１００Ａ、ロール回転数７０ｒｐｍ、極間５０ｍｍ、めっき吐出量１８Ｌ／ｍｉｎとした。また、一次電鋳ロールの厚みｔは、０．３ｍｍであった。
【００６９】
一次電鋳ロール剥離工程Ｓ３（図１参照）では、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。円筒弾性体として、市販されているシリコンゴムからなる紐状体を用いた。具体的には、円筒弾性体は、この紐状体を、内周面に沿いつつ円筒弾性体の軸を中心に巻いて配置されることで、形成された。円筒弾性体の厚みは、２ｍｍであり、弾性係数は、５ＭＰａであった。剥離時の加圧圧力は１０ｋｇｆ／ｃｍ２とした。空気による加圧をしたままの状態で、リニアアクチュエータを５ｍｍ／ｓｅｃで稼動させることで、一次電鋳ロールを円筒マスタロールから剥離した。
【００７０】
続いて、剥離した一次電鋳造ロールの一例の外周面を、電子顕微鏡を用いて観察した。その電子顕微鏡写真を図１０に示す。図１０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略六角形状のマイクロレンズからなる。観察の結果、この一次電鋳造ロール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。したがって、一次電鋳ロール剥離工程Ｓ３では、一次電鋳造ロールに転写された微細凹凸パターンを損傷させることなく、一次電鋳ロールを円筒マスタロールから剥離したと思料される。また、一次電鋳造ロールは、外周面全域にわたって損傷の無い微細凹凸パターンを有する。そのため、一次電鋳造ロールの外周面全域は、二次電鋳工程において、微細凹凸パターンを二次電鋳ロールに良好に転写することができる。
【００７１】
（比較例）
次に、実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法の実施例に対する比較例について説明する。
【００７２】
比較例１は、一次電鋳ロール剥離工程Ｓ３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同じ製造方法を用いて、製造した。
【００７３】
一次電鋳ロール剥離工程では、実施例１と同じ円筒容器及び円筒弾性体を用いた。空気による加圧を行うことなく、リニアアクチュエータを５ｍｍ／ｓｅｃで稼動させようとした。つまり、剥離時の加圧圧力は０ｋｇｆ／ｃｍ２とした。しかし、一次電鋳ロールを円筒マスタロールから剥離することができなかった。
【００７４】
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にかかる一次電鋳ロールの製造方法では、マスタ形成工程Ｓ１を実施したが、適宜、マスタ形成工程Ｓ１の実施を省略してもよい。
【００７５】
また、実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法では、一次電鋳ロール２を円筒マスタロール１の内周面１ａに形成したが、一次電鋳ロールを円筒マスタロールの外周面に形成してもよい。一次電鋳ロールを円筒マスタロールの外周面に形成する場合、円筒マスタロール１の外周面に微細凹凸パターンを形成したり、電鋳ロール保持部４５（図３参照）の代わりに円柱弾性体６（図７参照）を用いたりすると好ましい。
【００７６】
同様に、実施の形態２にかかる二次電鋳ロールの製造方法では、二次電鋳ロール５を一次電鋳ロール２の外周面２ｂに形成したが、二次電鋳ロールを一次電鋳ロールの内周面に形成してもよい。二次電鋳ロールを一次電鋳ロールの内周面に形成する場合、微細凹凸パターンを備える内周面を有する一次電鋳ロールを用いたり、円柱弾性体６の代わりに電鋳ロール保持部を用いたりするとよい。
【００７７】
また、実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法では、成形剥離装置４０は円筒弾性体２４を含むが、成形剥離装置４０は、円筒状体以外の形状を有する弾性体を含んでもよい。このような円筒状体以外の形状を有する弾性体として、例えば、円筒容器２０の軸に沿って延びる２本以上の棒状弾性体、又は、板状弾性体が挙げられる。また、このような棒状弾性体の複数、又は、板状弾性体の複数を円筒容器２０の内周面に沿って並ばらせてもよい。
【００７８】
また、実施の形態１にかかる一次電鋳ロールの製造方法における一次電鋳ロール剥離工程Ｓ３では、エアーを円筒容器２０の内側に送り込むことによって加圧したが、エアーとは、窒素などの別種類の気体を送り込んで加圧してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
Ｓ２  一次電鋳工程                          Ｓ３  一次電鋳ロール剥離工程
Ｓ２１  二次電鋳工程                        Ｓ２２  二次電鋳ロール剥離工程
１  円筒マスタロール
１ａ  内周面                                １ｂ  外周面
２  一次電鋳ロール
２ａ  内周面                                ２ｂ  外周面
５  二次電鋳ロール                          ５ａ  内周面
６  円柱弾性体
２０  円筒容器                              ２４  円筒弾性体
４０、２４０  成形剥離装置
４５  電鋳ロール保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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