(57)【要約】【課題】ロール周面に凸パターンを有するパターンロールを、簡易な加工方法で且つ高精度にしかも少ない工程で短時間で製作することができる。【解決手段】先ず、円筒ロール１２の周面に該円筒ロール１２の一方端から他方端に少なくとも１本の第１の螺旋溝４６を形成し、次に、第１の螺旋溝４６に交差するように少なくとも１本の第２の螺旋溝４８を形成する。これにより、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８との交差部分Ｗに凸パターン２６が形成される。【選択図】  図１
2004223836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒ロールの周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを製作するパターンロールの製作方法において、
前記円筒ロールの周面に、該円筒ロールの一方端から他方端に第１の螺旋溝を形成すると共に、該第１の螺旋溝に交差するように第２の螺旋溝を形成することを特徴とするパターンロールの製作方法。
【請求項２】
前記円筒ロールに彫刻を施す彫刻手段を固定した状態で、前記円筒ロールを回転させながら該円筒ロールの軸方向に移動させることにより、前記彫刻手段で前記円筒ロールの周面に前記第１の螺旋溝及び第２の螺旋溝を形成することを特徴とする請求項１のパターンロールの製作方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の螺旋溝の形成は、バイトによる切削加工、レーザー加工、超音波加工、ワイヤーカットを含む放電加工、押し込み加工、電子ビーム加工の１つであることを特徴とする請求項１又は２のパターンロールの製作方法。
【請求項４】
前記凸パターンのピッチは、０．１〜１００μｍの範囲で等ピッチで形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１のパターンロールの製作方法。
【請求項５】
前記第１の螺旋溝は前記円筒ロールの軸方向に対して４５°の傾斜角度を有して形成されると共に、前記第２の螺旋溝は前記第１の螺旋溝に直交して形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１のパターンロールの製作方法。
【請求項６】
前記円筒ロールの周面には被加工材料が１〜３００μｍの厚みでメッキされていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１のパターンロールの製作方法。
【請求項７】
前記凸状パターンを形成した後でロール周面のバリやゴミ等の異物を除去するための仕上げ洗浄を行うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１のパターンロールの製作方法。
【請求項８】
円筒ロールの周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを製作するパターンロールの製作装置において、
前記円筒ロールの周面を彫刻加工する彫刻手段と、
前記円筒ロールを回転する回転手段と、
前記円筒ロール又は前記彫刻手段の一方を前記円筒ロールの軸方向に移動させる移動手段と、
前記彫刻手段で前記円筒ロールの周面に螺旋溝が形成されるように前記回転手段の回転速度と前記移動手段の移動速度とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするパターンロールの製作装置。
【請求項９】
請求項１〜７により製作されたパターンロールを使用して、光学シートを製膜することを特徴とする光学シートの製膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパターンロールの製作方法及び装置並びに光学シートの製膜方法に係り、特に円筒ロールの周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを製作するパターンロールの製作方法及び装置並びにそのパターンロールを用いて製膜した光学シートの製膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８の部分拡大図に示すように微細な凸状模様が規則的に形成された光学シート２は、光拡散シートや輝度向上シート等の光学シートとして電子ディスプレイ材料やスクリーン材料に使用されている。この光学シートの製膜方法の１つに、ロール周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールでシートに押圧転写する方法がある。
【０００３】
従来、円筒ロールの周面に凸パターンを形成する技術として、例えば特開平１０−１０４９８８号公報に記載されるように、ロール表面にサンドブラスト処理で微細凸パターンを形成し、焼き入れした鍛造ロールを用いて、そのロール表面を被転写体である金属円筒体あるいは金属円柱体に押圧・転動して、金属円周面に微細凸パターンを形成する。また、特開平５−６９０１４号公報には、ロール表面にリソグラフィ法による凸凹加工を施すことが記載されている。また、特開平９−３１１２０３号公報には、レンチュキラーレンズシートを製膜するための金型ロールの製作方法として、公知の切削技術やエッチング技術、あるいは電鋳技術が使用できることが記載されている。
【０００４】
しかし、ブラスト加工やリソグラフィ加工を利用するには、高精度のマスク部材が必要になり、このような高精度なマスク部材の作成は困難であると共に、仮に高精度なマスク部材を作成できてもマスク部材のセットにより工程が複雑化してしまう。また、エッチング加工を利用する方法は、酸やアルカリ等の薬品を使用するので、処理がやっかいであると共に廃薬品を処理するための装置も必要になる。従って、切削加工等のように簡易な加工方法で円筒ロールの周面に凸パターンを高精度に且つ短時間で、しかも円筒ロールの径や長さに広く対応できる方法があれば便利である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１０４９８８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−３１１２０３号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平５−６９０１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、切削加工による従来のパターンロールの製作方法は、円筒ロールの周面にバイトを当てて凸パターンを１つずつ彫刻するように、形成する凸パターンの１ピッチごとに研削バイトの移動・停止を繰り返しながら凸パターンを１つずつ形成していくので、その移動・停止に時間がかかり効率が悪いう欠点がある。この場合、効率を良くするために、円筒ロールの周方向に多数本のリング溝を形成し、円筒ロールの軸方向に多数本の直線溝を形成することで、結果的に円筒ロールの周面に凸パターンを規則的に形成する方法も出願人は考えたが、この方法は、形成するリング溝及び直線溝の本数分だけ、円筒ロールの周面からバイトを離して位置決めし直すことになる。このように、バイトの位置決め回数が多くなると、加工位置のズレが生じやすくなり、高精度な凸パターンが得られにくいという問題がある。
【０００９】
このような背景から、切削加工等のように簡易な加工方法で凸パターンを有するパターンロールを高精度に且つ少ない工程で短時間で、しかも円筒ロールの径や長さに広く対応できるパターンロールの製作方法が要望されている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ロール周面に凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを、簡易な加工方法で高精度に且つ少ない工程で短時間で、しかも円筒ロールの径や長さに広く対応できるパターンロールの製作方法及び装置並びにそのパターンロールを用いた光学シートの製膜方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、円筒ロールの周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを製作するパターンロールの製作方法において、前記円筒ロールの周面に、該円筒ロールの一方端から他方端に第１の螺旋溝を形成すると共に、該第１の螺旋溝に交差するように第２の螺旋溝を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は前記目的を達成するために、円筒ロールの周面に微細な凸パターンが規則的に形成されたパターンロールを製作するパターンロールの製作装置において、前記円筒ロールの周面を彫刻する彫刻手段と、前記円筒ロールを回転する回転手段と、前記円筒ロール又は前記彫刻手段の一方を前記円筒ロールの軸方向に移動させる移動手段と、前記彫刻手段で前記円筒ロールの周面に螺旋溝が形成されるように前記回転手段の回転速度と前記移動手段の移動速度とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、先ず、円筒ロールの周面に該円筒ロールの一方端から他方端に第１の螺旋溝を形成する。次に、第１の螺旋溝に交差するように第２の螺旋溝を形成する。これだけの工程で、第１の螺旋溝と第２の螺旋溝とが交差する交差部分に微細な凸パターンを規則的に形成することができる。例えば、円筒ロールに彫刻を施す彫刻手段を固定した状態で、円筒ロールを回転させながら該円筒ロールの軸方向に移動させることにより第１の螺旋溝及び第２の螺旋溝を形成することができる。この場合、第１の螺旋溝を形成する始めから終わりまで１本の螺旋溝で形成することが好ましく、第２の螺旋溝を形成する場合も同様である。これは、螺旋溝の形成途中で彫刻手段（例えばバイト）をロール周面から離すと、次に彫刻手段をロール周面に当てるときに彫刻位置（加工位置）の位置ずれが生じやすく、高精度な彫刻がなされにくくなるためである。
【００１４】
このように、本発明では、第１の螺旋溝と第２の螺旋溝を交差させて凸パターンを形成するようにしたので、前述したリング溝と直線溝とで凸パターンを形成する場合に比べて、彫刻手段（例えばバイト）を円筒ロールの周面に位置決めする回数を大幅に減らすことができ、２本の螺旋溝で凸パターンを形成することも可能である。従って、円筒ロールの回転速度と移動速度とを精度良く保ちさえすれば、等ピッチで配列された高精度な凸パターンを規則的に形成することができる。
【００１５】
本発明において、第１及び第２の螺旋溝の形成は、バイトによる切削加工、レーザー加工、超音波加工、ワイヤーカットを含む放電加工、押し込み加工、電子ビーム加工の少なくとも１つであることが好ましい。このような彫刻手段を利用した加工方法は、エッチング加工、電鋳加工、リソグラフィ加工等に比べて簡易に行うことができシンプルで少ない工程数で加工を行うことができるからである。
【００１６】
本発明において、凸状パターンのピッチは、０．１〜１００μｍの範囲で等ピッチで形成されることが好ましい。本発明は、円筒ロールの周面に微細な凸パターンを規則的に高精度に製作する方法として特に有効だからである。
【００１７】
本発明において、第１の螺旋溝は円筒ロールの軸方向に対して４５°の傾斜を有して形成されると共に、第２の螺旋溝は第１の螺旋溝に直交して形成されることが好ましい。これにより、上面が正方形な凸パターンを形成することができるので、光学シートを製膜するためのパターンロールとして適している。第１の螺旋溝を円筒ロールの軸方向に対して４５°の傾斜を有して形成するには、円筒ロールの回転速度と円筒ロールの軸方向への移動速度との速度比を制御することによって行うことができる。
【００１８】
本発明において、円筒ロールの周面には例えば快削銅のような加工性の良い被加工材料がメッキされていることが好ましい。これは、ロール周面の螺旋溝を形成する表層部分は加工し易いことが高精度な凸パターンの形成や加工時間の短縮に寄与するからである。
【００１９】
本発明において、凸状パターンを形成した後でロール周面を例えばエッチング、サンドブラスト、バフ研磨、エア吹き付け等の仕上げ洗浄処理を行うことが好ましい。これにより、彫刻によるバリ、金属粉やゴミ等の異物を除去することができるからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るパターンロールの製作方法及び装置並びに光学シートの製膜方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
図１は、本発明のパターンロールの製作装置１０の一態様を示した概略構成図である。
【００２２】
図１において、パターンロールの製作装置１０は、主として、円筒ロール１２の周面を彫刻する彫刻手段１４と、円筒ロール１２を回転する回転手段１６と、円筒ロール１２又は彫刻手段１４の一方を円筒ロール１２の軸方向に移動させる移動手段１８と、彫刻手段１４で円筒ロール１２の周面に螺旋溝が形成されるように回転手段１６と移動手段１８を制御する制御手段２０と、で構成される。尚、本実施の形態では、彫刻手段１４は固定しておいて円筒ロール１２を軸方向に移動させる場合で説明する。
【００２３】
彫刻手段１４は、例えば図２に示すように、切削加工を行う（ａ）のバイト１４Ａや（ｂ）の回転バイト１４Ｂ、レーザ加工を行う（ｃ）のレーザー照射器１４Ｃ、放電加工を行う（ｄ）の電極１４Ｄ、ワイヤーカット放電加工を行う（ｅ）のワイヤー１４Ｅ、押し込み加工を行う（ｆ）の押し込み加工具１４Ｆを好適に使用することができる。これらの彫刻手段１４は、円筒ロール１２の周面に対して進退可能なように、彫刻手段１４を保持する保持装置２２を介して支持台２４に支持される。尚、図１では、バイト１４Ａのように、円筒ロール１２の周面に接触して彫刻する彫刻手段１４の例で記載してある。バイト１４Ａや回転バイト１４Ｂの刃部分の形状は所望のパターン寸法やピッチに応じて定められる。また、刃部分は磨耗しにくいダイヤモンドバイトが好適である。これは、彫刻途中で磨耗によるバイトの交換を行うと、彫刻位置（加工位置）の位置ズレが生じやすく、高精度な凸パターン２６が形成されにくくなるためである。レーザー照射器はＣＯ２  レーザーやＹＡＧレーザー等を用いることができ、レーザー出力は例えば０．１〜５００Ｗの範囲で加工できる。ワイヤーカット放電加工でのワイヤー電極１４Ｅの径は３０μｍ以下であることが好ましい。このように細いワイヤー電極１４Ｅを使用することで微細な凸パターン２６を形成できるからである。
そして、このワイヤー電極１４Ｅを円筒ロール１２の周面に接触若しくは近接するように緊張させ、０．０１〜１Ａの加工電流によってロール周面に溝を形成する。放電加工では例えば先端を精密に加工したタングステン電極により０．０１〜１Ａの加工電流で溝を形成できる。押し込み加工ではダイヤモンド等の先端を加工した部材をロール表面に押し付けながら圧力によって溝を加工することができる。超音波加工では例えば１０〜５０ｋＨｚの超音波振動で溝を加工することができる。電子ビーム加工では例えば３〜１００ｍＡで溝を微細加工することができる。
【００２４】
回転手段１６は、主として、移動テーブル２８上に設けられた一対のチャック装置３０、一対の軸受３２、減速機３４、第１のＡＣサーボモータ３６で構成される。即ち、円筒ロール１２の両端部が一対のチャック装置３０にチャックされ、これにより回転手段１６の回転軸芯と円筒ロール１２の回転軸芯の芯合わせがなされる。一対のチャック装置３０のうちの一方の回転軸３０Ａが軸受３２に回転自在に支持されると共に、他方のチャック装置３０の回転軸３０Ａが軸受３２に支持された状態で軸受３２から突出し、減速機３４を介して正逆回転可能な第１のＡＣサーボモータ３６に連結される。これにより、第１のＡＣサーボモータ３６を駆動させることにより、円筒ロール１２は軸芯を中心に図１のＣ方向又はＤ方向に回転させることができる。
【００２５】
移動手段１８は、主として、移動テーブル２８を円筒ロール１２の軸方向にスライド自在に支持する平行な一対のレール３８、移動テーブル２８を移動させるボールネジ４０及び正逆回転可能な第２のＡＣサーボモータ４２、一対の軸受４３、減速機４４とで構成される。即ち、移動テーブル２８は円筒ロール１２の軸方向に平行な一対のレール３８上にＡ−Ｂ方向にスライド自在に支持されると共に、円筒ロール１２の軸方向及びレール３８と平行なボールネジ４０が移動テーブル２８の下面側に設けられたナット部材（図示せず）に螺合される。ボールネジ４０のうちの一方の回転軸４０Ａは軸受４３に回転自在に支持され、ボールネジ４０の他方の回転軸４０Ａは軸受４３に支持されると共に軸受４３から突出し、減速機４４を介して正逆回転可能な第２のＡＣサーボモータ４２に連結される。これにより、第２のＡＣサーボモータ４２を駆動することにより、移動テーブル２８を図１のＡ方向又はＢ方向に移動させることができる。
【００２６】
制御手段２０は、第１及び第２のＡＣサーボモータ３６、４２の回転数を制御することにより、彫刻手段１４で円筒ロール１２の周面に所望の傾斜角度α（円筒ロール１２の軸方向に対する螺旋溝の傾斜角度）を有する螺旋溝４６、４８（図３参照）が形成されるように円筒ロール１２の回転速度と該円筒ロール１２を軸方向へ移動させる移動速度との速度比を制御する。このように、彫刻手段１４を固定しておいて、円筒ロール１２を回転させながら軸方向に移動させることにより、円筒ロール１２の周面に螺旋溝４６、４８を形成することができる。また、円筒ロール１２の回転速度と移動速度との速度比を制御することにより、円筒ロール１２の周面に形成される螺旋溝４６、４８の傾斜角度を制御することができる。
【００２７】
ところで、上記した彫刻手段１４の種類によって彫刻速度（螺旋溝４６、４８を形成する速度であり例えばバイトの場合には切削速度）が異なると共に、同じ種類であっても円筒ロールの材質等により彫刻速度が異なる。従って、所望の高さＨ（図７参照）を有する凸パターン２６を形成するには、制御手段２０は、所望の傾斜角度αの螺旋溝４６、４８が形成されるように円筒ロール１２の回転速度と移動速度の速度比を制御するだけでなく、形成する凸パターン２６の高さに応じて第１及び第２のＡＣサーボモータ３６、４２の回転数を減速する減速機３４、４４を制御し、所望の彫刻速度になるように設定する。また、減速機３４、４４で減速後の回転数は、エンコーダ５０、５２によってそれぞれモニタリングされ、モニタリング信号が制御手段２０に送られ、第１及び第２のＡＣサーボモータ３６、４２にフィードバック制御される。
【００２８】
次に、上記の如く構成されたパターンロールの製作装置１０を用いて本発明のパターンロールの製作方法を説明する。彫刻手段１４としては図２（ａ）のバイトの例で説明する。
【００２９】
凸パターン２６を形成する円筒ロール１２の両端を、製作装置１０の一対のチャック装置３０にチャックする。円筒ロール１２の材質としては、彫刻性が良く、且つ形成された凸パターン２６の型崩れのない材質とすることが好ましい。このような材質であれば特に限定されないが、円筒ロール１２の周面には例えば快削銅のようは加工性の良い被加工材料をメッキしたものが好ましく、メッキ厚みは１〜３００μｍが好ましい。
【００３０】
次に、バイト１４Ａを円筒ロール１２の一方端、例えば図１のＡ方向端部のロール周面に押し当てる。そして、円筒ロール１２を回転させながら移動テーブル２８をＡ→Ｂ方向に移動させることにより図３（ａ）に示す第１の螺旋溝４６を形成する。同様にして、第１の螺旋溝４６に交差するように図３（ｂ）に示す第２の螺旋溝４８を形成する。これにより、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８とが交差する交差部分Ｗに凸パターン２６が形成される。この凸パターン２６の形成において、好ましい凸パターン２６は、ピッチＰが０．１〜１００μｍで高さＨが０．１〜５０μｍであり、凸パターン２６の上面２６Ａ形状が図７（ｂ）のように略正方形であることが好ましい。この為、第１の螺旋溝４６は円筒ロールの軸方向に対して４５°の傾斜角度を有して形成されると共に、第２の螺旋溝４８は第１の螺旋溝４６に直交して形成する必要がある。
【００３１】
しかし、円筒ロール１２を一定方向に一定速度で動かす場合、このような極めて微細なピッチの凸パターン２６を形成するためには、第１の螺旋溝４６の傾斜角度αを４５°で形成しようとすると、螺旋溝同士の間隔、即ちピッチＰ（図３及び図７参照）が広くなりすぎて好ましい凸パターンのピッチＰ（図７参照）を形成することはできない。従って、所望の微細なピッチＰを有し且つ上面２６Ａが一辺ｄ（図７参照）の略正方形な凸パターン２６を形成するには以下の方法を行うとよい。
【００３２】
１つ目の方法は、図４（ａ）のように、１本目の第１の螺旋溝４６Ａ（実線）を形成し終わったら、バイト１４Ａをロール周面から一旦離す。そして、円筒ロール１２を回転させないで凸パターン２６の所望のピッチＰ分だけ移動テーブル２８を移動させてバイト１４Ａの位置を位置決めし直してから２本目の第１の溝４６Ｂ（破線）を形成する。引き続き３本目以降の第１の螺旋溝を形成する。第２の螺旋溝４８についても同様に形成する。第２の螺旋溝４８を形成する場合も同様である。これにより、所望の微細なピッチＰを有し且つ上面２６Ａが一辺ｄの略正方形な凸パターン２６を形成することができる。
【００３３】
２つ目の方法は、バイト１４Ａもしくはレーザービーム等を複数用意して、パターンのピッチＰの整数倍の間隔で並べて複数本の螺旋溝を同時に形成する。この場合も、所望の微細なピッチＰを有し且つ上面２６Ａが一辺ｄの略正方形な凸パターン２６を形成することができる。
【００３４】
３つ目の方法は、図４（ｂ）のように、１本目の第１の螺旋溝４６Ａ（実線）を形成し終わった位置▲１▼において、移動テーブル２８を移動させないで凸パターン２６の所望のピッチＰ分だけ円筒ロール１２を回転させて、バイト１４Ａの位置を▲２▼へ移動する。そして、１本目の第１の螺旋溝４６Ａを形成したときの円筒ロール１２の回転とは逆回転で円筒ロール１２を回転させながら移動テーブル２８をＢ→Ａ方向に移動させて、２本目の第１の螺旋溝４６Ｂ（破線）を▲４▼及び▲５▼のように形成する。２本目の第１の螺旋溝４６Ｂが形成し終わったら、同様にして３本目以降の第１の螺旋溝を形成する。このように、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８が交差しないエリアである円筒ロール１２の両端部を利用して、バイト１４Ａをロール周面から離さないまま第１の螺旋溝４６を連続して形成することができる。同様に第２の螺旋溝４８も連続して形成することができる。従って、１本の連続した第１の螺旋溝４６と１本の連続した第２の螺旋溝４８との合計２本の螺旋溝４６、４８を形成するだけで、所望の微細なピッチＰを有し且つ上面２６Ａが一辺ｄの略正方形な凸パターン２６を形成することができる。このように、３つ目の方法は、第１の螺旋溝４６及び第２の螺旋溝４８ともに、バイト１４Ａをローラ周面から離さずに開始から終わりまで一気に形成することができるので、バイト１４Ａの位置ずれが生じることがなく、一層高精度な凸パターン２６を形成することができる。この連続した螺旋溝を形成する方法は、バイト１４Ａに限らず他の彫刻手段１４でも適用することができる。
【００３５】
４つ目の方法は、円筒ロール１２において精密なプログラム制御ができる場合には、円筒ロール１２の回転に連動して、円筒ロール１２の軸方向の移動を前後に往復移動させながら１本の連続した螺旋溝を形成する方法である。即ち、図４（ｃ）に示すように、円筒ロール１２の一方端部から加工を開始し、円筒ロール１２は矢印方向に回転しつつ、ロールをＡ方向に移動させる。円筒ロール１２の半円周分加工した時点で円筒ロールをＡ方向とは逆のＢ方向に移動させる。このとき、円筒ロール１２の軸方向の移動速度は勿論一定ではなく楕円軌道の式からなるプログラム制御が必要である。これにより、所望の微細なピッチＰを有し且つ上面２６Ａが一辺ｄの略正方形な凸パターン２６を形成することができる。
【００３６】
円筒ロール１２の周面に凸パターン２６を形成したら、ロール周面をエッチング、サンドブラスト、バフ研磨、エア吹き付け、超音波洗浄等の仕上げ洗浄処理を行ってバリ、金属粉やゴミを除去する。これにより、ロール周面に微細な凸パターンが形成されたパターンロール４９が製作される。本発明のパターンロール４９の製作方法の場合、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８との交差部分Ｗに凸パターン２６が形成されるので、交差部分Ｗが実際の使用幅になる。従って、要望する使用幅に応じて、使用幅よりも長い円筒ロール１２を製作装置１０にセットすることが必要である。また、パターンロール４９が製作された後、そのままの長さで使用してもよく、凸パターン２６が形成されていない円筒ロール１２の両端部分をカットして短くして使用してもよい。更に、凸パターン２６が形成されたパターンロール４９の表面硬度を上げるために、クロムのような超硬金属をメッキしてもよい。
【００３７】
このように、本発明では、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８とを交差させて凸パターン２６を形成するようにしたので、前述したリング溝と直線溝とで凸パターンを形成する場合に比べて、バイト１４Ａを円筒ロール１２の周面に位置決めする回数を大幅に減らすことができ、バイト１４Ａの位置ズレが生じにくくなるので、高精度な凸パターン２６を形成することができる。また、円筒ロール１２を製作装置１０に一度セットすれば、第１の螺旋溝４６を形成する工程と第２の螺旋溝４８を形成する工程との２回の工程で凸パターン２６を一度に形成でき人手もかからない。更には、円筒ロール１２を本発明のパターンロール４９の製作装置１０にセットでき、しかも円筒ロール１２を該円筒ロールの軸方向に移動させる移動テーブルの移動量がある限りにおいて、径や長さの異なる円筒ロールに凸パターン２６を形成できる。
【００３８】
尚、図１の実施の形態では、円筒ロール１２を回転させる第１のＡＣサーボモータ３６と移動テーブル２８を移動する第２のＡＣサーボモータ４２との２つのＡＣサーボモータを制御手段２０で制御するようにしたが、第２のＡＣサーボモータ４２を１つだけ使用し、第２のＡＣサーボモータ４２の動力が歯車変速手段（図示せず）を備えた歯車伝動装置（図示せず）を介して円筒ロール１２を回転させるようにしてもよい。そして、歯車変速手段のギア比を変えることにより、円筒ロール１２の回転速度と移動テーブル２８の移動速度との速度比を設定する。また、第１及び第２の螺旋溝４６、４８は完全に連続している必要はない。また、本発明では円筒ロール１２の周面に第１の螺旋溝４６を第２の螺旋溝４８とを交差させて凸パターン２６を形成するようにしたが、２つの溝を交差させて凸パターンを形成するという本発明の基本的な考えは、平板状のパターン版を形成するときにも応用することができる。
【００３９】
図５及び図６は、上記の如く製作したパターンロール４９を用いて、図８で説明した光学シート２を製膜する製膜装置の例である。
【００４０】
図５の製膜装置５５は、ローラ周面に凸パターン２６が形成された本発明のパターンロール４９と、表面が平滑なバックアップロール５６とから成る一対のニップロールの何れかを熱ローラとし、このニップロールで乾膜状態の熱可塑性シート５８をニップすることにより、熱可塑性シート５８のパターンロール４９側の面にパターンロール４９の凸パターン２６を転写する。熱可塑性シート５８としては、特に限定されるものではないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やオレフィン系の熱可塑性シートを好適に使用することができる。
【００４１】
図６の製膜装置６０は、溶融ダイ６２から押し出した薄膜状の溶融樹脂６４を、ローラ周面に凸パターン２６が形成された本発明のパターンロール４９と、表面が平滑なバックアップロール６６とから成る一対のニップロールでニップすることにより、湿膜状態の溶融樹脂６４のパターンロール４９側の面にパターンロール４９の凸パターン２６を転写する。凸パターン２６が転写された溶融樹脂６４は剥離ロール６８によってパターンロール４９から剥離された後、図示しない乾燥装置で乾燥される。溶融樹脂６４に使用される高分子ポリマーの種類としては、特に限定するものではないが、セルロースアセテートが好ましく、セルローストリアセテート（酸化度：５８．０〜６２．５％）が特に好ましい。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明のパターンロールの製作装置１０を使用してパターンロール４９を製作する実施例について説明する。
【００４３】
ロール周面に凸パターン２６を形成するための円筒ロール１２として、外径５０ｍｍ、長さ３００ｍｍのものを使用し、この円筒ロール１２の周面に快削銅を厚み６０μｍになるように銅メッキした。彫刻手段１４として、ダイヤモンドバイト１４Ａを使用した。そして、円筒ロール１２の軸方向に対して４５°の傾斜角度αを有し且つピッチＰが９０μｍを有する第１の螺旋溝４６が形成されるように、円筒ロール１２の回転速度と移動テーブル２８の移動速度の速度比を制御した。また、ダイヤモンドバイトによる切削速度が５０ｍｍ／秒になるように減速機３４，４４を制御した。第１の螺旋溝４６が形成されたら、同様にして第２の螺旋溝４８を形成し、第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８との交差部分Ｗに図７（ａ）に示す微細な凸パターン２６を形成した。図７（ｂ）は第１の螺旋溝４６と第２の螺旋溝４８の交差部分Ｗの一部拡大図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００４４】
その結果、図７（ｃ）に示すように、上面２６Ａが略正方形で、一辺ｄが６０μｍ、ピッチＰが９０μｍ、高さＨが１５μｍの高精度な凸パターン２６を円筒ロール１２の周面に規則的に形成することができた。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロール周面に凸パターンを有するパターンロールを、簡易な加工方法で且つ高精度にしかも少ない工程で短時間で製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパターンロールの製作装置の一態様を示す概略図
【図２】彫刻手段の種類を説明する説明図
【図３】本発明のパターンロールの製作方法の説明図で、図３（ａ）は第１の螺旋溝を形成した状態の説明図であり、図３（ｂ）は第２の螺旋溝を形成した状態の説明図
【図４】複数本の第１の螺旋溝の形成するための方法を説明する説明図
【図５】本発明で製作したパターンロールを用いた光学シートの製膜装置の一態様を説明する説明図
【図６】本発明で製作したパターンロールを用いた光学シートの製膜装置における別の態様を説明する説明図
【図７】本発明のパターンロールの製作装置を用いて製作したパターンロールの実施例を説明する説明図
【図８】凸状模様が規則的に形成された光学シートを説明する図で、（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）の３−３線に沿った断面図
【符号の説明】
１０…パターンロールの製作装置、１２…円筒ロール、１４…彫刻手段、１６…回転手段、１８…移動手段、２０…制御手段、２６…凸パターン、２８…移動テーブル、３０…チャック装置、３２…軸受、３４…減速機、３６…第１のＡＣサーボモータ、３８…レール、４０…ボールネジ、４３…軸受、４４…減速機、４６…第１の螺旋溝、４８…第２の螺旋溝、４９…パターンロール、５０…エンコーダ、５５…製膜装置、５６…バックアップロール、５８…熱可塑性シート、６０…製膜装置、６２…溶融ダイ、６４…溶融樹脂、６６…バックアップロール、６８…剥離ロール
【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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