【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンボスロールに関し、さらに詳しくは、凹凸を賦形するガラス製のエンボスロールに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
（技術の背景）エンボスロールは、通常、その表面に鏡像関係にある凹凸を有している金属製のエンボスロールである。エンボスロールの表面凹凸を、他の材料に加熱又は非加熱で押圧して、凹凸形状を他の材料に賦形（エンボスともいう）する。また、該表面凹凸面へ液状樹脂を流し込んで、熱又は電離放射線によって硬化させた後に、剥離することで凹凸形状を賦形することができる。賦形された凹凸は、マット状、梨地状、又はヘアーライン状などの外観、手触り感などの他、反射防止、光拡散、回折などの光学機能も発現する。このために、凹凸形状は、球状、釣鐘状、円錐形、多角錐形などの種々の形状、かつ、目的にあった大きさ、深さ、凹凸形状などが求められている。しかしながら、金属ロールの表面凹凸は、サンドブラスト、エッチング、刻印、切削、より硬い材料での押圧などで形成するので、凹凸形状がある程度限定されてしまう。また、押圧や連続賦形での外力に耐える強度が必要で、一般的に金属に限られていた。
【０００３】
（従来技術）従来、エンボスロールの作製用鋳型として、ガラスを分割する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、できたエンボスロールはガラス製ではないという欠点がある。
また、靴底を成形するためのガラス凹版が知られている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、該ガラス凹版はロール状ではなく、円筒状版材のように、連続的に凹凸の賦形作業ができないという欠点がある。
近年、用途によって、ガラスでしか表現できない特異的な凹凸形状が求められるが、円筒状で連続賦型できるガラス製のエンボスロールは前述した理由により、今までなかった。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−５６４２３号公報
【特許文献２】特開平６−１６６０３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものである。その目的は、ガラスに特異的な凹凸形状を形成でき、しかも、円筒状で連続賦形作業することができるガラス製のエンボスロールを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わるガラス製のエンボスロールは、円筒状ガラスの外側表面に凹凸を有するように、したものである。本発明によれば、表面に、ガラスに特異的な凹凸形状を形成したガラス製のエンボスロールが提供される。
請求項２の発明に係わるガラス製のエンボスロールは、外側表面に凹凸を有する円筒状ガラス版材の内部が固形物で埋められ、該固形物の前記ガラス版材の両端部に、該両端部から延在する軸を有し、該軸が前記ガラス版材の略中心線に設けられているように、また、請求項３の発明に係わるガラス製のエンボスロールは、外側表面に凹凸を有する円筒状ガラス版材の略中心線を貫いて、さらに両端部から外側へ延在している軸を有し、該軸から突出した複数のラグが前記ガラス版材の内面を保持しているように、さらに、請求項４の発明に係わるガラス製のエンボスロールは、上記ラグの突出方式がエアー注入方式、又はメカニカル方式であり、上記ラグが上記ガラス円筒の内側に接する部分がが柔軟性材料であるように、したものである。本発明によれば、内側直径の公差が大きく精度が悪いガラス版材でも、芯精度のよい軸を取り付けることができ、ガラス円筒への負荷を分散でき破損しにくく、また、該ガラス製のエンボスロールを用いることで、透明フィルム上へガラスに特異的な凹凸形状を、連続的に精度よく賦型することができるガラス製のエンボスロールが提供される。
請求項５の発明に係わるガラス製のエンボスロールは、上記凹凸の形成方法が、サンドブラスト法、又はエッチング法であるように、したものである。本発明によれば、ガラスに特異的な凹凸形状を形成でき、また、該ガラス製のエンボスロールを用いることで、透明フィルム上へガラスに特異的な凹凸形状を賦型することができるガラス製のエンボスロールが提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の１実施例を示すエンボスロールの平面図、及び断面図である。
図２は、本発明の他の実施例を示すエンボスロールの透視平面図、及び断面図である。
図３は、図２の変形態様を示す透視平面図である。
（エンボスロール）請求項１の本発明のガラス製のエンボスロール１は、ガラス円筒の外側表面に凹凸１３を有する、軸なしのガラス円筒状のガラス版材１１である。本発明のガラス製のエンボスロール１は、ガラス円筒の外側表面に凹凸１３を有するガラス円筒状のガラス版材１１へ、前記ガラス版材１１へ軸２１を有するものである。請求項２では、図１のように、本発明の軸は両端部にそれぞれ片軸２１Ａ、２１Ｂが設けられている。また、請求項３では、図２のように、本発明のガラス円筒の略中心線を貫き両端部から延在している。該軸２１から突出した複数のラグ２３で前記ガラス版材１１の内面を保持している。
【０００８】
（発明のポイント）
従来の凹凸形状は前述したように、金属等のロールをサンドブラスト法や、旋盤を用いて加工する方法などがある。しかしながら、これら金属ロールを用いるの方法では、ガラスのみに発現する特異な凹凸形状が得られない。
また、破損しやすいガラス円筒をガラス版材１１とし、該ガラス版材１１の外側表面に凹凸１３を形成して、ガラス製のエンボスロール１とし、該エンボスロール１を用いて凹凸１３の賦形することで、凹凸形状をガラスに特異的な形状とでき、しかも、円筒状で連続賦形作業することができることを見出して、本発明の完成に至った。
【０００９】
（エンボスロール）本発明のエンボスロール１はガラス円筒からなるガラス版材１１で、その外側表面に凹凸１３が形成されたものである。さらに、円筒の中心部を貫き延在する軸を付けてエンボスロール１としたものである。
（ガラス）ガラス円筒の材料としては、硼珪酸ガラス、ソーダガラス、パイレックス（登録商標）ガラスなどのガラスが適用でき、好ましくは耐熱性、耐光性、機械的強度に優れるパイレックス（登録商標）ガラスである。
【００１０】
（円筒化）上記のガラス材料を用いて円筒化する。まず公知の方法で、薄肉で細目のガラス管を作製する。別途、所望のエンボスロールの外直径を内直径とする金属円筒を準備しておく。上記ガラス管を加熱し軟化状態とし、ガラス管の両端から押圧して徐々に厚肉化する。ある程度の厚さになったら、上記金属円筒の内部へ挿入し、さらに、加熱し軟化状態のままのガラス管を両端から押圧する。
必要に応じてガラス管の両端を閉じて圧搾空気を送り込んで、ガラス管を膨張されて金属円筒の内面へ押し付ける。このようにして、厚肉で太目のガラス版素材とする。該ガラス版素材の外側表面の寸法精度は金属円筒の内面で規制されるので良好であるが、内面は成り行きのために精度が悪い。
該ガラス版材１１（エンボスロール１）の大きさとしては、直径が５０〜５００ｍｍ、好ましくは１００〜３００ｍｍで、長さが３００〜２０００ｍｍ、好ましくは５００〜１０００ｍｍで、ガラスの肉厚が３〜２０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍである。
【００１１】
（凹凸）ガラス円筒の外側表面に凹凸１３を形成して、ガラス版材１１とするが、該凹凸の形成方法としては、公知のサンドブラスト法、エッチング法が適用できる。サンドブラスト法は、ガラス円筒の外側表面に、研磨材を吹きかけブラスト処理する。該研磨材としては、平均粒子径１〜１００μｍ程度の炭化珪素、ランダム、人工コランダム、アルミナ、酸化クロム、酸化ジルコニウム、ガーネットなどの粒子や、白色溶融アルミナ、緑色炭化珪素、白色ジルコンなどのセラミックビーズ、ガラスビーズが適用できる。
【００１２】
ガラス円筒へのブラスト処理は、ガラス円筒へブラスト作業用の専用軸を通し固定して、該軸をコンベア上の台座に設けられた左右の軸受け部で、回転自在に載置する。該ガラス版材は、駆動源から軸を経て回転され、また、コンベアによって左右揺動される。該回転と揺動により、ガラス版材の外側表面の全面にわたって、圧搾空気等の力で噴射ノズルの先端から、研磨材が吹き付けられる。該ブラスト処理により、ガラス版材の外側表面の全面に、微細な凹凸が砂目状に形成される。ロールの回転と揺動の量、セラミックビーズの吹き付け圧力、吹き付け時間は、所望の凹凸形状に合わせて適宜選択すればよい。
【００１３】
（エッチング）エッチング法は、ガラス円筒の外側表面にエッチング液を吹きかけエッチング処理する。該エッチング液としては、ガラスを腐蝕するフッ化水素、フッ化水素酸、酸性フッ化アンモニウム、硫酸などの無機酸を添加したフッ化アンモニウム、無水マレイン酸などの有機酸を添加したフッ化アンモニウム、などの水溶液が適用でき、好ましくはフッ化水素水溶液である。通常、エッチングは、濃度１０％程度のフッ化水素液で、１０〜５０℃、５〜３０分間で程度の条件で行う。
また、浸漬によるエッチングは、ガラス円筒の下部がエッチング液に浸かるように、エッチング液を満たした皿状のパンに保持されている。ガラス円筒が回転し揺動されて、ガラス円筒の外側表面の全面にわたって、ムラなくエッチング液に接触し、エッチングされる。該エッチング処理により、ガラス円筒の外側表面の全面に、微細な凹凸１３が形成されてガラス版材１１となる。ロールの回転と揺動の量、エッチング液の質と含有量、エッチング時間は、所望の凹凸形状に合わせて適宜選択すればよい。
【００１４】
ガラスのみに発現する特異な凹凸形状とは、材料組成によるものか、表面や表面近傍のガラス状態によるものか、不明である、しかしながら、種々の凹凸形状が混在するためか、全体としては極めて均一なガラスに特異なマット状を呈する。このために、ガラスに特異な光散乱や光反射効果が発現する。
【００１５】
（円筒内を埋め、軸つけ）ガラス版材１１へ軸２１を取り付けてガラス製のエンボスロール１とするが、２つの取付法が適用できる。その１つは、請求項２で図１のように、ガラス版材１１の中空内部を固形物３３で埋めた後に、固形物３３の両端へそれぞれ片軸２１Ａ、２１Ｂを設け、該片軸２１Ａ、２１Ｂはガラス版材の略中心線に設け、駆動により回転自在とできる。片軸２１Ａ、２１Ｂには、駆動を伝導するギア２５、機械にセットする軸受部、及び制御用冶具などを必要に応じて設けてもよい。
【００１６】
固形物３３の材料しては、特に限定されないが、金属、天然又は合成樹脂、若しくは木材などが適用でき、これらをガラス版材１１の内直径より小さく作った後に、接着剤をガラス版材１１の及び／又は固形物へ塗布し挿入して接着すればよい。また、図３のように、挿入した固形物３３を中央にして、片固形物３３Ａ、３３Ｂをガラス版材１１の両側から挿入し、接着剤、ネジ留めなどで固定してもよい。この場合、中央に挿入した固形物３３は、ゴムや樹脂のエラストマーであれば好ましい。また、熱や溶剤で軟化及び／又は溶融するものであれば、液状で充填し、冷却及び／又は乾燥などで固化し固定してもよい。
【００１７】
このように、ガラス版材１１の内部を固形物３３で埋めた後に、該固形物３３の両端部を公知の研削法で平面を出し、該平面部のガラス版材の略中心線に芯出しして、それぞれに片軸２１Ａ、２１Ｂをネジ留めやカシメなどで固定すればよい。片軸２１Ａ、２１Ｂは、通常金属が用いられる。
【００１８】
（貫通軸つきガラス版材）軸取付法のもう１つは請求項３で、図２のように、円筒状ガラス版材１１を貫いてさらに両端部から外側へ延在している軸２１を、ガラス版材１１の略中心線へ挿入し固定してエンボスロール１となる。
（ラグ固定法）該軸２１はガラス版材１１への両端部から延在しており、該延在部には、必要に応じてエンボスロール駆動用のギアや、賦型機械で使用するためのメタル軸部などが付随していてもよい。さらに、該軸２１には出入自在のラグ２３が複数設けられており、該ラグ２３が突出してガラス版材１１を内面から固定する。該軸２１には、エアーシャフト、メカニカルシャフトが適用できる。
エアーシャフトでは、内部の膨張体が注入されるエアー圧で膨らむことでラグ２３が突出す。メカニカルシャフトは、楔形のスライダがエアー圧、又はメカニカルな回転トルク力によってスライドし、ラグ２３が突出される。このように外方向へ突き出されたラグが、ガラス版材１１の内面に接触しその摩擦力で固定される。しかしながら、前述のように、ガラス版材１１の内直径は公差が大きく精度が悪いので、個々のラグ２３の押出量を調整できて、偏芯を少なくできるメカニカル方式での突き出しが好ましく、軸の偏芯を少なくすることができる。また、ラグの配置は、図２に示す均等割り振りに限定されることがなく、例えば、千鳥状にすることで、ガラス円筒への負荷を分散できて好ましい。
【００１９】
（ラグ）さらに、軸２１によってガラス版材１１を充分に保持するために、ラグ２３のガラス版材１１の内面に接する面積は大きいほどよく、また、ラグ２３のガラス版材１１の内面に接する部分は、柔軟性体が好ましい。該柔軟性体としては、ゴム、柔軟性樹脂、又は発泡体が適用できる。例えば、天然ゴム系、再生ゴム系、シリコーンゴム系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレン・ブタジエンゴム系などのゴム系があり、また、ポリエチレン若しくはエチレンと（メタ）アクリル酸との共重合体などのオレフィン系、エチレン‐酢酸ビニル系共重合体、ポリアミド系、ポリエステル系、熱可塑性エラストマー系などがある。また、ポリウレタンやポリエチレンの発泡体なども使用できる。このような柔軟性体を用いることで、ガラス円筒との摩擦が増加して、空転を防止できる。
【００２０】
（軸なし）ガラス版材１１としては、軸２１を設けないガラス円筒状でもよく、左右方向に著しいズレが発生しないように、複数の回転ロールの上に載置する。そして、回転ロールの回転により、ガラス円筒を回転させる。該ガラス円筒の少なくとも凹部に電離放射線硬化性樹脂液を充填し、透明基材を接触させ、電離放射線を照射し、密着させ、硬化し密着した電離放射線硬化樹脂と透明基材を剥離すればよい。
【００２１】
（ガラス内面の遮光）ガラス版材１１を用いて、紫外線を照射する場合には、紫外線が透過して、予期しない場所へ照射しないように、ガラス版材１１の内面は遮光されていることが望ましい。該遮光は、ガラス円筒の内面へ銀鏡反応による鏡面、無電解メッキによる金属層を設けたり、金属箔又は濃色の材料を貼り付けてよい。
【００２２】
（凹凸の賦形方法）本発明のガラス製のエンボスロールを用いた凹凸の賦形方法は、公知のエンボス法、２Ｐ法が適用でき、好ましくは２Ｐ法である。このようにして賦型された凹凸形状は、ガラスに特異な凹凸形状であり、優れた光学機能を発現する光学部材が得られる。また、微細な凹凸１３は、透明基材の表面、裏面いずれに形成してもよく、表裏両面に設けることもできる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）パイレックス（登録商標）製のガラス管から、ガラス円筒（面長６００ｍｍ、直径１５０ｍｍ、片側肉厚５ｍｍ）とし、回転及び揺動しながら、ジルコンビーズＢ１２０（ジルコニア６７％とシリカ３０％とその他３％からなり、粒径７０〜１２５μｍ）で、下記の噴射条件でブラスト処理して微細な凹凸を形成して、光拡散機能を持つ微細な凹凸を有するエンボスロールを得た。
噴射条件は、噴射ノズル６本から噴射圧力３Ｎ／ｃｍ２（０．３ｋｇ／ｃｍ２）で１回、噴射ノズル３本から噴射圧力３Ｎ／ｃｍ２で１回、噴射ノズル３本から噴射圧力２Ｎ／ｃｍ２で３回の、合計５回通した。
光拡散機能を持つ微細な凹凸を有するガラス版材を得た。該ガラス版材へ、長さ１０４０ｍｍのギア付き軸（メカニカルシャフト）を貫通させた。該軸からは千鳥状に突出した複数のラグがあり、該ラグにはガラス円筒に接する部分にはゴム板を設けておき、該ラグでガラス円筒が偏芯しないように、ラグを調整しながら固定してエンボスロールとした。
該エンボスロールの凹部へ、ユニディックＲＣ２０−０４９（大日本インキ化学工業社製、、紫外線硬化性樹脂商品名）を充填すると共に、エンボスロールの速度と同期させながら、帯状の厚さ１８８μｍのエステルフィルムＡ４３００（東洋紡社製、ＰＥＴフィルム商品名）を接触させた。なお、該ＰＥＴフィルムには、予め下記プライマ組成物インキを用いて、乾燥後の厚さが１μｍのプライマ層を設けておいた。
プライマ組成物インキは、ケミカルマットニス用メジウム（ザ・インクテック社製、商品名）１００質量部と、ＸＥＬ硬化剤（ザ・インクテック社製、商品名）１０質量部と、溶剤（ＭＥＫ：トルエン＝１：１）３３質量部とからなる。
ＰＥＴフィルムと紫外線硬化性樹脂が接触している間に、ＰＥＴフィルム側から紫外線ランプＤバルブ（フージョン社製、紫外線装置商品名）２４０Ｗ／ｃｍを２灯用いて、走行速度１０ｍ／ｍｉｎで紫外線を照射し、エンボスロールとＰＥＴフィルムの間にある紫外線硬化性樹脂を硬化させることで、紫外線硬化性樹脂とＰＥＴフィルムとを接着させ、同時に紫外線硬化樹脂へエンボスロールの表面の凹凸を賦型させた。その後エンボスロールから剥離して、ＰＥＴフィルム／紫外線硬化樹脂（厚さ５μｍ、表面に凹凸が賦型され光拡散機能を有する）の光拡散フィルムを得た。
【００２４】
（実施例２）ガラス円筒への微細な凹凸方法を下記のエッチング法で行った以外は、実施例１と同様にして、光拡散フィルムを得た。
エッチング法は、ガラス円筒を回転及び揺動しながら、下部を１０％のフッ化水素水溶液に浸漬し、３０℃で１０分間エッチングした後に、洗浄し乾燥した。
【００２５】
（実施例３）微細な凹凸を有するガラス版材の中央部へ、ポリウレタン製の図３に示す固形物３３を挿入した後に、超高分子量ポリエチレン製の図３に示す形状の鍔付き片固形物３３Ａ、３３Ｂを、鍔部にオーリングを介して両側から押圧しながら、ネジ留めして固定した。この鍔付き片固形物３３Ａ、３３Ｂそれぞれの中心部へ片軸２１Ａ、２１Ｂとなる鉄芯をネジ留めしてエンボスロールとした。これ以外は、実施例２と同様にして、光拡散フィルムを得た。
【００２６】
得られた光拡散フィルムの評価は、ヘイズ、全光線透過率、及びＲｚで評価した。ヘイズはＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に準拠して、また、全光線透過率（以降、Ｔｔという）はＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠して、ヘイズメーターＨＭ１５０（村上色彩社製、商品名）を用いて測定した。表面粗さＲｚ（１０点平均粗さ）は、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に準拠して、測定機として表面粗さ計サーフコーダＳＥ−３０Ｋ（小坂研究所社製、商品名）を用いて測定を行った。
【００２７】
実施例１〜３の光拡散フィルムの評価結果を表１に示すように、ガラス製エンボスロールの凹凸形状が賦型されていることが確認された。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】
本発明のガラス製のエンボスロールによれば、中空内部を埋めた後に両側に片軸を設けるか、貫通軸の複数のラグを調整して偏芯を少なくし、かつ、ラグのガラス版材の内面に接する部分を柔軟性体とし、ラグの配置を例えば千鳥状にすればよい。内側直径の公差が大きく精度が悪いガラス版材でも、芯精度のよい軸を取り付けることができ、ガラス円筒への負荷を分散でき破損しにくくできる。
さらに、ガラス版材の内面は遮光することで、紫外線を照射する場合でも紫外線が予期しない場所へ照射しない。
本発明のガラス製のエンボスロールによれば、ガラス表面をサンドブラスト、又はエッチングすることで、ガラスに特異的な凹凸形状を形成できる。該ガラス製のエンボスロールを用いることで、透明フィルム上へガラスに特異的な凹凸形状を賦型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すエンボスロールの平面図、及び断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すエンボスロールの透視平面図、及び断面図である。
【図３】図２の変形態様を示す透視平面図である。
【符号の説明】
１ エンボスロール
１１ ガラス版材
１３ 凹凸
２１ 軸
２１Ａ、２１Ｂ 片軸
２３ ラグ
２５ ギア
３３ 固形物
３３Ａ、３３Ｂ 片固形物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an embossing roll, and more particularly, to a glass embossing roll having irregularities.
[0002]
[Prior art]
(Background of the Technology) An embossing roll is usually a metal embossing roll having irregularities in a mirror image relationship on its surface. The surface unevenness of the embossing roll is pressed against another material by heating or non-heating, and the uneven shape is formed on another material (also referred to as embossing). In addition, after the liquid resin is poured into the irregular surface of the surface, cured by heat or ionizing radiation, and then separated, the irregular shape can be formed. The shaped concavities and convexities exhibit an optical function such as antireflection, light diffusion, and diffraction, in addition to appearance such as matte, matte, or hairline, and a feeling of touch. For this reason, various shapes such as a spherical shape, a bell shape, a conical shape, and a polygonal pyramid shape, and a size, a depth, and an uneven shape suitable for the purpose are required. However, since the surface unevenness of the metal roll is formed by sandblasting, etching, engraving, cutting, pressing with a harder material, or the like, the shape of the unevenness is limited to some extent. In addition, it is necessary to have strength to withstand external force during pressing and continuous shaping, and is generally limited to metal.
[0003]
(Prior Art) Conventionally, a method of dividing glass has been known as a mold for producing an embossing roll (for example, see Patent Document 1). However, the resulting embossing roll has the disadvantage that it is not made of glass.
Further, a glass intaglio for forming a shoe sole is known (for example, see Patent Document 2). However, the glass intaglio plate is not in the form of a roll, but has the drawback that, unlike a cylindrical plate material, it is not possible to form irregularities continuously.
In recent years, a specific uneven shape that can be expressed only by glass is required depending on the application, but a glass embossing roll that can be continuously shaped in a cylindrical shape has not been available for the above-described reason.
[0004]
[Patent Literature 1] Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-56423 [Patent Literature 2] Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-166038
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem. An object of the present invention is to provide a glass embossing roll capable of forming a specific uneven shape on glass and performing a cylindrical and continuous shaping operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a glass embossing roll according to the first aspect of the present invention is configured such that an outer surface of a cylindrical glass has irregularities. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the glass embossing roll which formed the uneven | corrugated shape peculiar to glass on the surface is provided.
In the glass embossing roll according to the invention of claim 2, the inside of a cylindrical glass plate material having irregularities on the outer surface is filled with a solid material, and the solid material has both ends at both ends of the glass plate material. And the glass embossing roll according to the third aspect of the present invention has irregularities on its outer surface so that the shaft is provided substantially at the center line of the glass plate material. It has an axis extending substantially through the center line of the cylindrical glass plate material and further extending outward from both ends, and a plurality of lugs projecting from the shaft hold the inner surface of the glass plate material. Furthermore, in the glass embossing roll according to the invention of claim 4, the lug projection method is an air injection method or a mechanical method, and a portion where the lug contacts the inside of the glass cylinder is a flexible material. Is, as is ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the tolerance of an inside diameter is large and a glass plate material with low precision can attach a shaft with good core accuracy, the load to a glass cylinder can be dispersed, it is hard to be damaged, and the glass embossing is also possible. By using a roll, a glass embossing roll capable of continuously and accurately shaping irregular shapes specific to glass on a transparent film is provided.
The glass embossing roll according to the fifth aspect of the present invention is such that the method for forming the irregularities is a sandblast method or an etching method. According to the present invention, it is possible to form a specific uneven shape on glass, and also to form a specific uneven shape on glass on a transparent film by using the embossing roll made of glass. Embossing rolls are provided.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view and a sectional view of an embossing roll showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective plan view and a sectional view of an embossing roll showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective plan view showing a modification of FIG.
(Embossing Roll) The glass embossing roll 1 of the present invention according to claim 1 is a glass plate material 11 having a cylindrical shape without a shaft and having irregularities 13 on the outer surface of the glass cylinder. The glass embossing roll 1 of the present invention has a shaft 21 to the glass plate 11 having a cylindrical shape having irregularities 13 on the outer surface of the glass cylinder. In claim 2, as shown in FIG. 1, the shaft of the present invention is provided with one shaft 21A and 21B at both ends. In the third aspect, as shown in FIG. 2, the glass cylinder of the present invention penetrates substantially the center line and extends from both ends. A plurality of lugs 23 projecting from the shaft 21 hold the inner surface of the glass plate material 11.
[0008]
(Points of the invention)
As described above, the conventional uneven shape includes a method of processing a roll of metal or the like using a sand blast method or a lathe. However, the method using these metal rolls does not provide a unique irregular shape that appears only in glass.
Further, a glass cylinder 11 that is easily broken is formed as a glass plate material 11, and irregularities 13 are formed on the outer surface of the glass plate material 11, thereby forming an embossing roll 1 made of glass, and shaping the irregularities 13 using the embossing roll 1. By doing so, it was found that the irregular shape can be made a shape specific to glass, and furthermore, a continuous shaping work can be performed in a cylindrical shape, and the present invention has been completed.
[0009]
(Embossing Roll) The embossing roll 1 of the present invention is a glass plate material 11 formed of a glass cylinder, and having irregularities 13 formed on the outer surface thereof. Further, an embossing roll 1 is provided by attaching an axis extending through the center of the cylinder.
As the material of the (glass) glass cylinder, glass such as borosilicate glass, soda glass, and Pyrex (registered trademark) glass can be used. Preferably, Pyrex (registered trademark) glass having excellent heat resistance, light resistance, and mechanical strength is used. is there.
[0010]
(Cylindrization) A cylinder is formed using the above glass material. First, a thin and thin glass tube is manufactured by a known method. Separately, a metal cylinder having an outer diameter of a desired embossing roll as an inner diameter is prepared. The glass tube is heated to a softened state, and is pressed from both ends of the glass tube to gradually increase the thickness. When the thickness of the glass tube reaches a certain level, it is inserted into the metal cylinder, and the heated and softened glass tube is pressed from both ends.
If necessary, the both ends of the glass tube are closed and compressed air is blown in to expand the glass tube and press it against the inner surface of the metal cylinder. In this way, a thick and thick glass plate material is obtained. The dimensional accuracy of the outer surface of the glass plate material is good because it is regulated by the inner surface of the metal cylinder, but the inner surface is inferior in accuracy due to the behavior.
As the size of the glass plate material 11 (embossing roll 1), the diameter is 50 to 500 mm, preferably 100 to 300 mm, the length is 300 to 2000 mm, preferably 500 to 1000 mm, and the glass thickness is 3 to It is 20 mm, preferably 5 to 10 mm.
[0011]
(Unevenness) The unevenness 13 is formed on the outer surface of the glass cylinder to obtain the glass plate material 11. As a method of forming the unevenness, a known sandblasting method and an etching method can be applied. In the sand blast method, an abrasive is sprayed on the outer surface of a glass cylinder to perform blast processing. Examples of the abrasive include particles such as silicon carbide, random, artificial corundum, alumina, chromium oxide, zirconium oxide, and garnet having an average particle diameter of about 1 to 100 μm, and ceramic beads such as white fused alumina, green silicon carbide, and white zircon. , Glass beads can be applied.
[0012]
In the blasting process on the glass cylinder, a dedicated shaft for blasting operation is passed through and fixed to the glass cylinder, and the shaft is rotatably mounted on left and right bearings provided on a pedestal on the conveyor. The glass plate is rotated via a shaft from a driving source, and is swung right and left by a conveyor. By the rotation and the swing, the abrasive is sprayed from the tip of the injection nozzle by the force of compressed air or the like over the entire outer surface of the glass plate material. By the blasting, fine irregularities are formed in a grain shape on the entire outer surface of the glass plate material. The amount of rotation and swing of the roll, the spraying pressure of the ceramic beads, and the spraying time may be appropriately selected according to a desired uneven shape.
[0013]
(Etching) In the etching method, an etching solution is sprayed on an outer surface of a glass cylinder to perform an etching process. Examples of the etchant include hydrogen fluoride that corrodes glass, hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium fluoride to which an inorganic acid such as sulfuric acid is added, and ammonium fluoride to which an organic acid such as maleic anhydride is added. And the like, and an aqueous solution of hydrogen fluoride is preferable. Usually, the etching is performed in a hydrogen fluoride solution having a concentration of about 10% under conditions of about 10 to 50 ° C. for about 5 to 30 minutes.
In the etching by immersion, the lower part of the glass cylinder is held in a dish-shaped pan filled with the etching solution so that the lower portion is immersed in the etching solution. The glass cylinder is rotated and oscillated, and uniformly contacts the etching solution over the entire outer surface of the glass cylinder and is etched. By this etching process, fine irregularities 13 are formed on the entire outer surface of the glass cylinder, and the glass plate material 11 is obtained. The amount of rotation and swing of the roll, the quality and content of the etching solution, and the etching time may be appropriately selected according to a desired uneven shape.
[0014]
It is unknown whether the unique irregular shape that appears only in glass is due to the material composition or the glass state at the surface or near the surface, but it is unknown, however, because various irregularities are mixed, or as a whole it is very uniform It has a matte shape unique to natural glass. For this reason, light scattering and light reflection effects peculiar to glass are exhibited.
[0015]
(Embedding the cylinder and attaching the shaft) The shaft 21 is attached to the glass plate material 11 to obtain the glass embossing roll 1, but two attaching methods can be applied. One of them is to fill the hollow interior of the glass plate material 11 with a solid 33 as shown in FIG. 1 and then provide the single shafts 21A and 21B at both ends of the solid 33, respectively. , 21B are provided substantially at the center line of the glass plate material, and can be rotated by driving. The single shafts 21A and 21B may be provided with a gear 25 for transmitting drive, a bearing set on a machine, a control jig, and the like as necessary.
[0016]
The material of the solid material 33 is not particularly limited, but metal, natural or synthetic resin, or wood can be applied. After making them smaller than the inner diameter of the glass plate 11, the adhesive is applied to the glass plate 11. What is necessary is just to apply and insert to and / or adhere to a solid material. Alternatively, as shown in FIG. 3, the solid pieces 33A and 33B may be inserted from both sides of the glass plate material 11 with the inserted solid substance 33 at the center, and fixed with an adhesive, a screw, or the like. In this case, the solid substance 33 inserted at the center is preferably an elastomer such as rubber or resin. In addition, as long as it can be softened and / or melted by heat or a solvent, it may be filled in a liquid state and solidified and fixed by cooling and / or drying.
[0017]
After filling the inside of the glass plate material 11 with the solid material 33 in this way, the both ends of the solid material 33 are flattened by a known grinding method, and are centered on the substantially center line of the glass plate material of the flat surface portion. Then, the shafts 21A and 21B may be fixed to the shafts 21A and 21B by screwing or caulking. Usually, metal is used for the single shafts 21A and 21B.
[0018]
(Glass Plate Material with Penetrating Shaft) Another method of mounting the shaft is claim 3, wherein the shaft 21 extending through the cylindrical glass plate material 11 and extending from both ends to the outside as shown in FIG. Then, the embossing roll 1 is obtained by inserting the glass plate material 11 into a substantially center line and fixing the same.
(Lug fixing method) The shaft 21 extends from both ends to the glass plate material 11, and the extended portion is used as necessary for use with a gear for driving an embossing roll or a molding machine. May be attached. Further, the shaft 21 is provided with a plurality of lugs 23 which can be moved in and out, and the lugs 23 project to fix the glass plate material 11 from the inner surface. An air shaft or a mechanical shaft can be applied to the shaft 21.
In the air shaft, the lug 23 protrudes when the internal inflatable body is inflated by the injected air pressure. In the mechanical shaft, a wedge-shaped slider slides by air pressure or mechanical rotational torque, and a lug 23 is projected. The lugs protruding outward in this manner come into contact with the inner surface of the glass plate material 11 and are fixed by the frictional force. However, as described above, since the inner diameter of the glass plate material 11 has a large tolerance and is inaccurate, it is preferable to protrude by a mechanical method capable of adjusting the extrusion amount of each lug 23 and reducing eccentricity. Eccentricity can be reduced. In addition, the arrangement of the lugs is not limited to the uniform allocation shown in FIG. 2, and is preferably, for example, formed in a staggered manner so that the load on the glass cylinder can be dispersed.
[0019]
(Lug) Furthermore, in order to sufficiently hold the glass plate material 11 by the shaft 21, the area of the lug 23 in contact with the inner surface of the glass plate material 11 is preferably larger, and the lug 23 is in contact with the inner surface of the glass plate material 11 of the lug 23. The portion is preferably a flexible body. Rubber, a flexible resin, or a foam can be used as the flexible body. For example, there are rubber types such as natural rubber type, recycled rubber type, silicone rubber type, chloroprene rubber type, nitrile rubber type, styrene / butadiene rubber type and the like, and polyethylene or copolymer of ethylene and (meth) acrylic acid. Olefins, ethylene-vinyl acetate copolymers, polyamides, polyesters, thermoplastic elastomers and the like. Further, polyurethane or polyethylene foams can also be used. By using such a flexible body, friction with the glass cylinder increases, and idling can be prevented.
[0020]
The glass plate material 11 (without a shaft) may be a glass cylinder without the shaft 21 and is placed on a plurality of rotating rolls so as not to cause significant displacement in the left-right direction. Then, the glass cylinder is rotated by the rotation of the rotating roll. At least the concave portion of the glass cylinder is filled with an ionizing radiation-curable resin liquid, and the transparent substrate is brought into contact, irradiated with ionizing radiation, adhered, cured, and the adhered ionizing radiation-curable resin and the transparent substrate may be peeled off. .
[0021]
(Shading of Glass Inner Surface) When irradiating ultraviolet rays using the glass plate material 11, the inner surface of the glass plate material 11 may be shielded so that the ultraviolet light is transmitted so as not to irradiate an unexpected place. desirable. For the light shielding, a mirror surface by silver mirror reaction, a metal layer by electroless plating, or a metal foil or a dark material may be attached to the inner surface of the glass cylinder.
[0022]
(Method of Forming Irregularities) As a method of forming irregularities using the glass embossing roll of the present invention, a known embossing method or 2P method can be applied, and preferably 2P method. The irregular shape thus shaped is an irregular shape peculiar to glass, and an optical member exhibiting excellent optical functions can be obtained. Further, the fine irregularities 13 may be formed on either the front surface or the back surface of the transparent substrate, or may be provided on both the front and back surfaces.
[0023]
【Example】
(Example 1) From a Pyrex (registered trademark) glass tube, a glass cylinder (600 mm in surface length, 150 mm in diameter, 5 mm in thickness on one side) was formed, and zircon beads B120 (67% zirconia and silica 30) were rotated and rocked. % And other 3%, with a particle diameter of 70 to 125 μm), and blasting was performed under the following jetting conditions to form fine unevenness, thereby obtaining an embossing roll having fine unevenness having a light diffusion function.
The injection conditions are: once from six injection nozzles at an injection pressure of 3 N / cm 2 (0.3 kg / cm 2 ), once from three injection nozzles at an injection pressure of 3 N / cm 2 , and three injection nozzles at an injection pressure of 2 N. / Cm 2 three times, for a total of five passes.
A glass plate material having fine irregularities having a light diffusion function was obtained. A 1040 mm long shaft with a gear (mechanical shaft) was passed through the glass plate material. There are a plurality of lugs protruding from the shaft in a staggered manner, and a rubber plate is provided on the lug in contact with the glass cylinder, and the lug is adjusted while adjusting the lug so that the glass cylinder does not become eccentric. The embossed roll was fixed.
The concave portion of the embossing roll is filled with Unidick RC20-049 (trade name of ultraviolet curable resin, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated), and a belt-shaped ester having a thickness of 188 μm is synchronized with the speed of the embossing roll. Film A4300 (made by Toyobo Co., Ltd., PET film trade name) was brought into contact. The PET film was previously provided with a primer layer having a thickness of 1 μm after drying using the following primer composition ink.
The primer composition ink is composed of 100 parts by mass of a medium for chemical matte varnish (trade name, manufactured by The Inktec Co., Ltd.), 10 parts by mass of an XEL curing agent (trade name, manufactured by The Inktec Co., Ltd.), and a solvent (MEK: toluene = 1: 1) 33 parts by mass.
While the PET film and the ultraviolet curable resin are in contact with each other, ultraviolet rays are emitted from the PET film side at a running speed of 10 m / min by using two UV lamp D bulbs (manufactured by Fusion Co., UV device brand name) 240 W / cm. By irradiating and curing the ultraviolet-curing resin between the embossing roll and the PET film, the ultraviolet-curing resin and the PET film were bonded, and at the same time, the surface of the embossing roll was shaped into the ultraviolet-curing resin. . Thereafter, the light-diffusing film was peeled off from the embossing roll to obtain a PET film / ultraviolet curable resin (thickness: 5 μm, the surface of which was formed with irregularities and having a light diffusion function).
[0024]
(Example 2) A light diffusing film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine unevenness method for the glass cylinder was performed by the following etching method.
In the etching method, the lower portion was immersed in a 10% aqueous hydrogen fluoride solution while rotating and swinging the glass cylinder, etched at 30 ° C. for 10 minutes, washed, and dried.
[0025]
Example 3 After inserting a solid 33 shown in FIG. 3 made of polyurethane into the center of a glass plate material having fine irregularities, a solid piece of ultra-high molecular weight polyethylene with a flange shown in FIG. 33A and 33B were fixed by screwing while pressing the flange portion from both sides via an O-ring. An iron core serving as one shaft 21A, 21B was screwed to the center of each of the flanged piece solids 33A, 33B to form an emboss roll. Except for this, the light-diffusing film was obtained in the same manner as in Example 2.
[0026]
Evaluation of the obtained light diffusing film was evaluated by haze, total light transmittance, and Rz. The haze was measured according to JIS-K7361-1, and the total light transmittance (hereinafter referred to as Tt) was measured using a haze meter HM150 (trade name, manufactured by Murakami Color Co., Ltd.) according to JIS-K7136. . The surface roughness Rz (10-point average roughness) was measured using a surface roughness meter Surfcoder SE-30K (manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., trade name) in accordance with JIS-B-0601. went.
[0027]
As shown in Table 1, the evaluation results of the light diffusing films of Examples 1 to 3 confirmed that the glass embossing roll had the irregular shape.
[0028]
[Table 1]
[0029]
【The invention's effect】
According to the glass embossing roll of the present invention, a single shaft is provided on both sides after filling the hollow interior, or a plurality of lugs of the through shaft are adjusted to reduce eccentricity, and a glass plate material of the lugs is provided. The portion in contact with the inner surface may be a flexible body, and the lugs may be arranged in a staggered pattern, for example. Even a glass plate material having a large inner diameter tolerance and a low accuracy can attach a shaft with a good core accuracy, disperse the load on the glass cylinder, and can be hardly damaged.
Further, by shielding the inner surface of the glass plate material from light, even when irradiating ultraviolet rays, the ultraviolet rays do not irradiate unexpected places.
According to the glass embossing roll of the present invention, the glass surface can be sandblasted or etched to form an irregular shape specific to glass. By using the glass embossing roll, it is possible to form a specific uneven shape of the glass on the transparent film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view and a sectional view of an embossing roll showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective plan view and a sectional view of an embossing roll showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective plan view showing a modification of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 embossing roll 11 glass plate material 13 unevenness 21 shaft 21A, 21B single shaft 23 lug 25 gear 33 solid 33A, 33B single solid
