JP2914683B2 - 熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造方法 - Google Patents
熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造方法Info
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- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、樹脂で被覆した写真紙を製造する
ために使用するシボ型冷却ローラ（grain chill rolle
r）の製造方法に関する。
ために使用するシボ型冷却ローラ（grain chill rolle
r）の製造方法に関する。
ある手触りの表面組織を有する樹脂にて一面を樹脂被
覆した写真紙を製造する技術が周知となっている。この
種の写真紙は、熱可塑性エンボス加工で構成される。こ
の方法では、未処理の（被覆していない）紙素材がポリ
エチレンのなどの熔融樹脂で被覆される。熔融樹脂を被
覆した紙が、所定の手触りの表面模様を有するシボ型冷
却ローラに接触せしめられる。シボ型冷却ローラに冷水
を流して樹脂から熱を奪い、樹脂を凝固させ、紙に付着
させる。この処理中、シボ型冷却ローラ表面上の表面組
織は樹脂で被覆した紙に浮き彫り模様を形成する。従っ
て、シボ型冷却ローラの表面模様は、被覆した紙の樹脂
に形成される表面に関して重要である。
覆した写真紙を製造する技術が周知となっている。この
種の写真紙は、熱可塑性エンボス加工で構成される。こ
の方法では、未処理の（被覆していない）紙素材がポリ
エチレンのなどの熔融樹脂で被覆される。熔融樹脂を被
覆した紙が、所定の手触りの表面模様を有するシボ型冷
却ローラに接触せしめられる。シボ型冷却ローラに冷水
を流して樹脂から熱を奪い、樹脂を凝固させ、紙に付着
させる。この処理中、シボ型冷却ローラ表面上の表面組
織は樹脂で被覆した紙に浮き彫り模様を形成する。従っ
て、シボ型冷却ローラの表面模様は、被覆した紙の樹脂
に形成される表面に関して重要である。
シボ型冷却ローラを形成する従来の１つの方法は複数
の主要な工程から成る。これらの工程は、綱製シェルに
銅を電気メッキする工程と、機械的な彫刻方法にて主表
面に模様（パターン）を形成する工程と、次いで彫刻工
具の位置決め不良により生じた工具による傷線を隠すよ
うに、彫刻表面をブラスト加工する工程とを含む。最後
に、ローラを光沢ニッケル電気メッキを施して耐久性の
ある光沢表面を形成する。
の主要な工程から成る。これらの工程は、綱製シェルに
銅を電気メッキする工程と、機械的な彫刻方法にて主表
面に模様（パターン）を形成する工程と、次いで彫刻工
具の位置決め不良により生じた工具による傷線を隠すよ
うに、彫刻表面をブラスト加工する工程とを含む。最後
に、ローラを光沢ニッケル電気メッキを施して耐久性の
ある光沢表面を形成する。
機械的な彫刻工程では、一般的にローレットである彫
刻工具が、ローラ表面の銅を変形させるためにローラ表
面に押付けられる。彫刻工具の模様が、シボ型冷却ロー
ラを製造するために特別に設計されてきた。この彫刻方
法には種々の制限が伴う。例えば、工具の位置決め不良
が生じると、同表面に工具による傷線が発生する。これ
らの工具傷線は表面組織に一方向性の、即ち直線状の外
観を与えてしまい、不均一な写真紙を製造してしまう。
また、従来用いられてきた彫刻方法は、45から55HRB硬
さの硬度を有する銅層を必要とした。銅層が硬すぎる場
合は、工具により、シボ型冷却ローラ表面に模様を完全
にエンボス加工するに十分なほど銅を塑性的に変形させ
ることができない。一方、銅層が軟らかすぎる場合、彫
刻工具に少しで位置決め不良が生じたときには、許容で
きない不当な工具傷線が発生してしまう。
刻工具が、ローラ表面の銅を変形させるためにローラ表
面に押付けられる。彫刻工具の模様が、シボ型冷却ロー
ラを製造するために特別に設計されてきた。この彫刻方
法には種々の制限が伴う。例えば、工具の位置決め不良
が生じると、同表面に工具による傷線が発生する。これ
らの工具傷線は表面組織に一方向性の、即ち直線状の外
観を与えてしまい、不均一な写真紙を製造してしまう。
また、従来用いられてきた彫刻方法は、45から55HRB硬
さの硬度を有する銅層を必要とした。銅層が硬すぎる場
合は、工具により、シボ型冷却ローラ表面に模様を完全
にエンボス加工するに十分なほど銅を塑性的に変形させ
ることができない。一方、銅層が軟らかすぎる場合、彫
刻工具に少しで位置決め不良が生じたときには、許容で
きない不当な工具傷線が発生してしまう。
従来の彫刻方法は、約0.36mm（約0.014in）の最小厚
さを有する銅層を必要とする。典型的には、この彫刻方
法は、シボ型冷却ローラに要求される高品質の表面を形
成するために必要な彫刻装置を有する外部業者により実
施される。このようなシボ型冷却ローラは、直径が約90
cm（約3ft）で長さが約2.4m（約8ft）あるので、彫刻工
程はこれを完了するのにいくつかの欠点を有する。更
に、彫刻方法は高価な方法で、シボ型冷却ローラの全製
造コストのかなりの割合を占める。従って、シボ型冷却
ローラの製造に当たっては、彫刻工程を排除することが
望ましい。
さを有する銅層を必要とする。典型的には、この彫刻方
法は、シボ型冷却ローラに要求される高品質の表面を形
成するために必要な彫刻装置を有する外部業者により実
施される。このようなシボ型冷却ローラは、直径が約90
cm（約3ft）で長さが約2.4m（約8ft）あるので、彫刻工
程はこれを完了するのにいくつかの欠点を有する。更
に、彫刻方法は高価な方法で、シボ型冷却ローラの全製
造コストのかなりの割合を占める。従って、シボ型冷却
ローラの製造に当たっては、彫刻工程を排除することが
望ましい。
本発明の目的は、上記の如き表面組織を有するシボ型
冷却ローラの製造に当たって機械的な彫刻工程の必要性
を排除することである。
冷却ローラの製造に当たって機械的な彫刻工程の必要性
を排除することである。
本発明は、熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造
方法において、ローラ表面に銅の層を電気メッキする工
程と、ガラスビーズにより前記銅の表面を研磨するよう
にブラスト加工して、実質的に一様な深さを有する半球
状に窪んだ構造を備えた表面組織を形成する工程と、ガ
ラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様を修正
し、ある手触りの表面を形成するために、二酸化ケイ素
の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工する工程と、
熱可塑性エンボス加工中に形成される表面における高光
沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失させること
なく、表面の窪み模様が平準化される深さまでブラスト
加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする工程とを
含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用ローラ表
面の製造方法を要旨とする。
方法において、ローラ表面に銅の層を電気メッキする工
程と、ガラスビーズにより前記銅の表面を研磨するよう
にブラスト加工して、実質的に一様な深さを有する半球
状に窪んだ構造を備えた表面組織を形成する工程と、ガ
ラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様を修正
し、ある手触りの表面を形成するために、二酸化ケイ素
の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工する工程と、
熱可塑性エンボス加工中に形成される表面における高光
沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失させること
なく、表面の窪み模様が平準化される深さまでブラスト
加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする工程とを
含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用ローラ表
面の製造方法を要旨とする。
本発明は、また、熱可塑性エンボス加工用ローラ表面
の製造方法において、0.2mm（0.008in）以上の厚さを有
し、かつ、約45から73HRB硬さを有する銅の層をローラ
の表面に電気メッキする工程と、円柱形状とするように
前記銅層表面を機械加工する工程と、前記銅層表面を機
械加工して円柱形状とする工程と、13.970から16.510μ
ｍ（550から650μin）の実質的に一様な深さを有する半
球状の窪んだ構造を備えた表面組織を形成するために、
前記銅層の表面をガラスビーズでブラスト加工する工程
と、ガラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様
を修正し、ある手触りの表面を形成するために、米国規
格で100から150メッシュサイズの粒子寸法を有する二酸
化ケイ素の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工する
工程と、熱可塑性エンボス加工中に形成される表面にお
ける高光沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失さ
せることなく、表面の窪み模様が平準化される深さまで
ブラスト加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする
工程とを含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用
ローラ表面の製造方法を要旨とする。
の製造方法において、0.2mm（0.008in）以上の厚さを有
し、かつ、約45から73HRB硬さを有する銅の層をローラ
の表面に電気メッキする工程と、円柱形状とするように
前記銅層表面を機械加工する工程と、前記銅層表面を機
械加工して円柱形状とする工程と、13.970から16.510μ
ｍ（550から650μin）の実質的に一様な深さを有する半
球状の窪んだ構造を備えた表面組織を形成するために、
前記銅層の表面をガラスビーズでブラスト加工する工程
と、ガラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様
を修正し、ある手触りの表面を形成するために、米国規
格で100から150メッシュサイズの粒子寸法を有する二酸
化ケイ素の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工する
工程と、熱可塑性エンボス加工中に形成される表面にお
ける高光沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失さ
せることなく、表面の窪み模様が平準化される深さまで
ブラスト加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする
工程とを含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用
ローラ表面の製造方法を要旨とする。
本発明は、第１図に10にて示すシボ型冷却ローラを製
造する方法に関する。第１図は写真紙のウエブに樹脂を
被覆するローラの使用法を示す。詳細には、未処理の、
即ち、被覆されていない写真紙のウエブ12が、ローラ10
とニップローラ14とのへ給送され、ローラ10の周囲を18
0°運動して分離ローラ16に至る。ローラ10、16間を通
過したのち、ウエブはシボ型冷却ローラから切り離され
る。
造する方法に関する。第１図は写真紙のウエブに樹脂を
被覆するローラの使用法を示す。詳細には、未処理の、
即ち、被覆されていない写真紙のウエブ12が、ローラ10
とニップローラ14とのへ給送され、ローラ10の周囲を18
0°運動して分離ローラ16に至る。ローラ10、16間を通
過したのち、ウエブはシボ型冷却ローラから切り離され
る。
押出し機18が熔融ポリエチレンなどの高温熔融樹脂材
料のカーテン20をローラ10、14間へ供給へ、未処理ウエ
ブ12の上表面が熔融樹脂を受ける。冷水をシボ型冷却ロ
ーラを通過するように循環させ、熔融樹脂がニップロー
ラ14と分離ローラ16との間を移動中に冷却される。ウエ
ブ12がシボ型冷却ローラから引き離されたとき、樹脂材
料から成る被覆層22が紙ウエブの表面に強固に付着せし
められる。樹脂が冷却れるとき、シボ型ローラ表面上の
上表面組織が紙ウエブ上の樹脂に押付けられる。第１図
に実質的に示し、上述した樹脂被覆方法は、写真紙を樹
脂性材料で被覆するための長年用いられてきた。
料のカーテン20をローラ10、14間へ供給へ、未処理ウエ
ブ12の上表面が熔融樹脂を受ける。冷水をシボ型冷却ロ
ーラを通過するように循環させ、熔融樹脂がニップロー
ラ14と分離ローラ16との間を移動中に冷却される。ウエ
ブ12がシボ型冷却ローラから引き離されたとき、樹脂材
料から成る被覆層22が紙ウエブの表面に強固に付着せし
められる。樹脂が冷却れるとき、シボ型ローラ表面上の
上表面組織が紙ウエブ上の樹脂に押付けられる。第１図
に実質的に示し、上述した樹脂被覆方法は、写真紙を樹
脂性材料で被覆するための長年用いられてきた。
ローラ10を製造する本発明の方法は、種々の種類の円
柱状シェル、または、ベースローラ、例えば第２図に30
にて示す綱製シェルに適用できる。シボ型冷却ローラの
ために使用する典型的なベースローラは、直径が約90cm
（約3ft）、長さが約2.4m（約8ft）とすることができ
る。しかし、本発明の方法は実質的に任意の寸法のベー
スローラに適用できる。
柱状シェル、または、ベースローラ、例えば第２図に30
にて示す綱製シェルに適用できる。シボ型冷却ローラの
ために使用する典型的なベースローラは、直径が約90cm
（約3ft）、長さが約2.4m（約8ft）とすることができ
る。しかし、本発明の方法は実質的に任意の寸法のベー
スローラに適用できる。
まず、シェル30を銅層32を電気メッキして、シェル30
表面を実質的に完全に覆う。電気メッキされた銅層は鋼
製シェルの不完全部分をシールし、後述するニッケル層
のための良好な接着層を構成する。銅層の硬度は幅広い
範囲の値のものとすることができる。特に、本発明の方
法にとっては、45HRBから73HRB硬度が良好であり、60か
ら65HRB硬さが更に好ましい。銅層32は好適には、0.25
から0.38mm（0.010から0.015in）の平均厚さを有し、最
小で0.203mm（0.008in）の平均厚さを有する。層32を彫
刻加工していた前述の従来の製造方法においては、本質
的に銅の最小厚さは0.36mm（0.014in）であった。
表面を実質的に完全に覆う。電気メッキされた銅層は鋼
製シェルの不完全部分をシールし、後述するニッケル層
のための良好な接着層を構成する。銅層の硬度は幅広い
範囲の値のものとすることができる。特に、本発明の方
法にとっては、45HRBから73HRB硬度が良好であり、60か
ら65HRB硬さが更に好ましい。銅層32は好適には、0.25
から0.38mm（0.010から0.015in）の平均厚さを有し、最
小で0.203mm（0.008in）の平均厚さを有する。層32を彫
刻加工していた前述の従来の製造方法においては、本質
的に銅の最小厚さは0.36mm（0.014in）であった。
銅層32は、好適にはダイアモンド施盤を使用して機械
加工され、シボ型冷却ローラを円柱形状とし良好な仕上
げ表面34を形成する。ダイアモンド切削加工後の表面34
の仕上げは、約508から635nm（メノメートル）（約20か
ら25μin（マイクロインチ）Raである。「Ra」との用語
は平均粗さを意味し、C.L.AやAAなる用語も使用され
る。平均粗さは平均線からの粗い輪郭のすべての凹凸の
距離の算術平均である。ダイアモンドによる切削加工後
の表面に状態を第３図に示す。第２図と第３図とは整合
性を有し、第２図に断面にて示す表面特性は第３図に示
す表面の対応する部分の凹凸を示している。
加工され、シボ型冷却ローラを円柱形状とし良好な仕上
げ表面34を形成する。ダイアモンド切削加工後の表面34
の仕上げは、約508から635nm（メノメートル）（約20か
ら25μin（マイクロインチ）Raである。「Ra」との用語
は平均粗さを意味し、C.L.AやAAなる用語も使用され
る。平均粗さは平均線からの粗い輪郭のすべての凹凸の
距離の算術平均である。ダイアモンドによる切削加工後
の表面に状態を第３図に示す。第２図と第３図とは整合
性を有し、第２図に断面にて示す表面特性は第３図に示
す表面の対応する部分の凹凸を示している。
機械加工し、必要なら研磨したのち、銅層32の表面34
をガラスビーズでブラスト加工し、第４図に示す表面組
織を形成する。すなわち、表面組織は層32の表面34の全
長及び全周囲に渡って存在する多数の半球状に窪んだ構
造（以下、単に凹部と記載する）36を有する。
をガラスビーズでブラスト加工し、第４図に示す表面組
織を形成する。すなわち、表面組織は層32の表面34の全
長及び全周囲に渡って存在する多数の半球状に窪んだ構
造（以下、単に凹部と記載する）36を有する。
ガラスビーズによるブラスト加工は、好適には、ノズ
ルの送り速度、ローラ表面34からのノズルの距離、ブラ
スト加工中のローラの回転速度、及びガラス粒子の速度
を実質的に一定値に正確な制御する自動化直接圧力装置
（Automated Direct Pressure System）を使用して実施
される。
ルの送り速度、ローラ表面34からのノズルの距離、ブラ
スト加工中のローラの回転速度、及びガラス粒子の速度
を実質的に一定値に正確な制御する自動化直接圧力装置
（Automated Direct Pressure System）を使用して実施
される。
ガラスビーズでのブラスト加工中に形成される半球状
の凹部36は、ガラスビーズが銅表面を打撃するときのガ
ラスビーズの運動量により決定される深さを有する。好
適には、ガラスビーズの寸法は実質的に均一で、各ビー
ズの質量も一定である。従って、ガラスビーズの運動量
はビーズの速度にのみ依存する。ビーズの速度は使用す
るノズルの幾何学的形状及び噴射圧力の影響を受ける。
ノズルの幾何学的形状は一定であるから、空気圧力のみ
が凹部36の深さを決定する可変要素となる。空気圧力は
実質的に一定の圧力に制御される。従って、前記凹部の
深さは正確に制御でき、実質的に一定の深さが得られ
る。本発明の方法にとっては、20.3から48.3kPa（３か
ら7psi）（ゲージ圧）の範囲の空気圧力が好適である。
の凹部36は、ガラスビーズが銅表面を打撃するときのガ
ラスビーズの運動量により決定される深さを有する。好
適には、ガラスビーズの寸法は実質的に均一で、各ビー
ズの質量も一定である。従って、ガラスビーズの運動量
はビーズの速度にのみ依存する。ビーズの速度は使用す
るノズルの幾何学的形状及び噴射圧力の影響を受ける。
ノズルの幾何学的形状は一定であるから、空気圧力のみ
が凹部36の深さを決定する可変要素となる。空気圧力は
実質的に一定の圧力に制御される。従って、前記凹部の
深さは正確に制御でき、実質的に一定の深さが得られ
る。本発明の方法にとっては、20.3から48.3kPa（３か
ら7psi）（ゲージ圧）の範囲の空気圧力が好適である。
凹部36の数はビーズの寸法及び模様の深さにより決定
される。ビーズの直径が大きければ大きいほど、そして
模様が深ければ深いほど、一定面積内の凹部の数は少な
くなる。それ故、凹部の数はビーズの寸法及び模様の深
さにより決定される。好適には、使用するガラスビーズ
はリミタリーサイズ及び寸法仕、およびMIL−Ｇ−9954A
No.4に適合する。
される。ビーズの直径が大きければ大きいほど、そして
模様が深ければ深いほど、一定面積内の凹部の数は少な
くなる。それ故、凹部の数はビーズの寸法及び模様の深
さにより決定される。好適には、使用するガラスビーズ
はリミタリーサイズ及び寸法仕、およびMIL−Ｇ−9954A
No.4に適合する。
ガラスビーズによるブラスト加工により得られる模様
深さは、12.7から17.8μｍ（500から700μin）の範囲で
変えることができ、好適には14.0から16.5μｍ（550か
ら650μin）である。銅の延性及びガラスビーズの質量
のため、上記範囲の模様深さを得るのに極めて小さな圧
力で済む。この範囲の模様深さは直接圧力ブラスト装置
を使用して20.3から48.3（３から7psi）（ゲージ圧）の
圧力で得ることができる。
深さは、12.7から17.8μｍ（500から700μin）の範囲で
変えることができ、好適には14.0から16.5μｍ（550か
ら650μin）である。銅の延性及びガラスビーズの質量
のため、上記範囲の模様深さを得るのに極めて小さな圧
力で済む。この範囲の模様深さは直接圧力ブラスト装置
を使用して20.3から48.3（３から7psi）（ゲージ圧）の
圧力で得ることができる。
ガラスビーズによるブラスト加工を利用する本発明の
方法は、前述した従来の方法で使用する彫刻加工に比
べ、銅層32の硬度に比較的影響されない。前述のよう
に、45から73HRB硬さの銅硬度を使用すると、所望の模
様深さを得るのみ必要な噴射圧力に殆ど影響を与えない
ことが判った。比較の結果、彫刻加工を利用する従来の
方法では、45から55HRBの銅硬度を必要とした。銅層が
硬すぎる場合、彫刻工具はローラ表面に模様をエンボス
加工するに十分なほど銅を塑性変形させることができな
かったし、また、銅が柔らかすぎる場合、彫刻工具のわ
ずかな位置決めが不良が生じると、彫刻工具が不当な傷
線を発生させた。更に、ガラスビーズによるブラスト加
工を用いれば、悪影響を与えずに銅層の厚さを0.203mm
（0.008in）まで薄くできるが、従来の彫刻加工では、
銅を0.356mm（0.014in）までしか薄くできなかった。
方法は、前述した従来の方法で使用する彫刻加工に比
べ、銅層32の硬度に比較的影響されない。前述のよう
に、45から73HRB硬さの銅硬度を使用すると、所望の模
様深さを得るのみ必要な噴射圧力に殆ど影響を与えない
ことが判った。比較の結果、彫刻加工を利用する従来の
方法では、45から55HRBの銅硬度を必要とした。銅層が
硬すぎる場合、彫刻工具はローラ表面に模様をエンボス
加工するに十分なほど銅を塑性変形させることができな
かったし、また、銅が柔らかすぎる場合、彫刻工具のわ
ずかな位置決めが不良が生じると、彫刻工具が不当な傷
線を発生させた。更に、ガラスビーズによるブラスト加
工を用いれば、悪影響を与えずに銅層の厚さを0.203mm
（0.008in）まで薄くできるが、従来の彫刻加工では、
銅を0.356mm（0.014in）までしか薄くできなかった。
シボ型冷却ローラ10の製造の次の工程は、銅層32のた
めの表面組織形成工程てある。この表面組織形成工程
は、第４図に示す表面模様を、第５図に示す表面模様に
修正するために、二酸化ケイ素で銅層32の表面をブラス
ト加工する工程を有する。前述のガラスビーズによるブ
ラスト加工と同じように、二酸化ケイ素によるブラスト
加工で得られた模様深さは、粒子寸法、粒子質量等の他
の要素が一定なので、使用する空気圧力により制御され
る。表面組織形成工程では、米国規格で100から150メッ
シュサイズの二酸化ケイ素粒子を使用することができ
る。出来上がった表面38（第６図）は、第４図に36にて
示す凹部の概略の模様を保持するが、全体の表面形状内
で一層多数の一層小さな凹部を含む。
めの表面組織形成工程てある。この表面組織形成工程
は、第４図に示す表面模様を、第５図に示す表面模様に
修正するために、二酸化ケイ素で銅層32の表面をブラス
ト加工する工程を有する。前述のガラスビーズによるブ
ラスト加工と同じように、二酸化ケイ素によるブラスト
加工で得られた模様深さは、粒子寸法、粒子質量等の他
の要素が一定なので、使用する空気圧力により制御され
る。表面組織形成工程では、米国規格で100から150メッ
シュサイズの二酸化ケイ素粒子を使用することができ
る。出来上がった表面38（第６図）は、第４図に36にて
示す凹部の概略の模様を保持するが、全体の表面形状内
で一層多数の一層小さな凹部を含む。
本発明の最終工程は、第６図に40にて示す光沢ニッケ
ルから成る表面層を形成するために、ブラスト加工した
銅表面38を光沢ニッケル電気メッキする工程である。好
適には、表面層40の厚さは8.89から11.43μｍ（約350か
ら450μin）である。電気メッキ工程中に堆積された光
沢ニッケル銅層の表面38を平滑にし、反射性で耐久性の
ある表面を提供する。光沢ニッケル表面の離型特性のた
め、樹脂20はローラの表面に付着しない。好適には、電
気メッキ工程は注意深く制御され、電気メッキした表面
組織の最終深さは±約1.27μｍ（50μin）の範囲内にあ
る。このため、適正な光沢及び、第１図に関連して説明
した方法により準備される樹脂被覆紙の適正な感光性を
保証する。
ルから成る表面層を形成するために、ブラスト加工した
銅表面38を光沢ニッケル電気メッキする工程である。好
適には、表面層40の厚さは8.89から11.43μｍ（約350か
ら450μin）である。電気メッキ工程中に堆積された光
沢ニッケル銅層の表面38を平滑にし、反射性で耐久性の
ある表面を提供する。光沢ニッケル表面の離型特性のた
め、樹脂20はローラの表面に付着しない。好適には、電
気メッキ工程は注意深く制御され、電気メッキした表面
組織の最終深さは±約1.27μｍ（50μin）の範囲内にあ
る。このため、適正な光沢及び、第１図に関連して説明
した方法により準備される樹脂被覆紙の適正な感光性を
保証する。
光沢ニッケル電気メッキ工程の平準化（レベリング）
特性はメッキ時間の逆関数で仕上がり表面を処理する。
すなわち、メッキ時間が長ければ長いほど、表面はそれ
だけ平滑になり、一層高い光沢面となる。メッキ工程前
の表面組織を知れば、メッキの時間長さを経験により決
定できる。
特性はメッキ時間の逆関数で仕上がり表面を処理する。
すなわち、メッキ時間が長ければ長いほど、表面はそれ
だけ平滑になり、一層高い光沢面となる。メッキ工程前
の表面組織を知れば、メッキの時間長さを経験により決
定できる。
オンライン検査装置を使用して、電気メッキしたニッ
ケル層40の表面組織が得られたときを表示し、そのとき
メッキ工程を停止させることができる。この検査装置
は、液体の薄い層で覆った表面の鏡面反射における微少
な変化を検出できるグロスメータ即ち光沢計を含むとよ
い。得られる最終表面組織は、第１図に関して前述した
方法によりウエブ12に施される樹脂被覆に対して製造者
が与えたいと欲する特徴に応じて、変えることができ
る。本発明のシボ型冷却ローラ10を使用し、第１図に関
して述べた方法で製造した被覆紙は、機械的な彫刻加工
を使用して製造した従来のシボ型冷却ローラと同様の表
面組織特性を有する。
ケル層40の表面組織が得られたときを表示し、そのとき
メッキ工程を停止させることができる。この検査装置
は、液体の薄い層で覆った表面の鏡面反射における微少
な変化を検出できるグロスメータ即ち光沢計を含むとよ
い。得られる最終表面組織は、第１図に関して前述した
方法によりウエブ12に施される樹脂被覆に対して製造者
が与えたいと欲する特徴に応じて、変えることができ
る。本発明のシボ型冷却ローラ10を使用し、第１図に関
して述べた方法で製造した被覆紙は、機械的な彫刻加工
を使用して製造した従来のシボ型冷却ローラと同様の表
面組織特性を有する。
しかし、本発明では彫刻加工を使用していないので、
多くの望ましい効果が得られる。例えば、彫刻加工に使
用する工具に位置決め不良があった場合に、表面に工具
傷線を生じさせて表面組織に一方向性の外観を発生さ
せ、不均一な紙製品を製造する結果となるが、本発明に
よるガラスビーズでのブラスト加工工程を用いれば、こ
のような工具傷線を排除できる。更に、彫刻加工では、
使用可能な銅の硬度の範囲が狭く、使用可能な銅層の厚
さも大きい。詳細には、従来の方法では、銅層に対して
約45から55HRB硬さを必要とし、0.356mm（0.014in）の
最小厚さを必要としていたが、本発明の方法では、銅層
は45から73HRB硬さでよく、厚さも0.203mm（0.008in）
の薄さにすることができる。
多くの望ましい効果が得られる。例えば、彫刻加工に使
用する工具に位置決め不良があった場合に、表面に工具
傷線を生じさせて表面組織に一方向性の外観を発生さ
せ、不均一な紙製品を製造する結果となるが、本発明に
よるガラスビーズでのブラスト加工工程を用いれば、こ
のような工具傷線を排除できる。更に、彫刻加工では、
使用可能な銅の硬度の範囲が狭く、使用可能な銅層の厚
さも大きい。詳細には、従来の方法では、銅層に対して
約45から55HRB硬さを必要とし、0.356mm（0.014in）の
最小厚さを必要としていたが、本発明の方法では、銅層
は45から73HRB硬さでよく、厚さも0.203mm（0.008in）
の薄さにすることができる。
機械的な彫刻加工を使用しない結果として得られる他
の重量な効果は、製造コストが大幅に低下することであ
る。彫刻加工工程のコストは、これに代わる本発明によ
るガラスビーズでのブラスト加工工程のコストに比べ10
倍から12倍も高価である。更に、彫刻加工工程では、こ
れに代わる本発明によるガラスビーズでのブラスト加工
工程に比べ８倍から10倍の時間を要する。
の重量な効果は、製造コストが大幅に低下することであ
る。彫刻加工工程のコストは、これに代わる本発明によ
るガラスビーズでのブラスト加工工程のコストに比べ10
倍から12倍も高価である。更に、彫刻加工工程では、こ
れに代わる本発明によるガラスビーズでのブラスト加工
工程に比べ８倍から10倍の時間を要する。
第１図は樹脂被覆加工における本発明のシボ型冷却ロー
ラの使用状態を示す斜視図である。 第２図は、ダイアモンド切削加工し研磨した後の電気メ
ッキしたローラの表面の部分拡大断面図である。 第３図は第２図のローラの表面の状態を示す部分拡大図
である。 第４図は、第２図の表面をガラスビーズで噴射研磨加工
した後のローラの表面の部分拡大断面図である。 第５図は第４図と同様の図であるが、二酸化ケイ素粒子
で噴射研磨加工した後のローラ表面を示す部分拡大断面
図である。 第６図は第５図と同様の図であるが、光沢ニッケル電気
メッキを施した後のローラ表面の部分拡大断面図であ
る。 符号の説明 10…シボ型冷却ローラ 12…ウエブ 20…樹脂 30…銅製シェル 32…銅層 34…切削後の銅層表面 36…凹部 38…ケイ素でのブラスト加工後の銅層表面 40…光沢ニッケル表面層
ラの使用状態を示す斜視図である。 第２図は、ダイアモンド切削加工し研磨した後の電気メ
ッキしたローラの表面の部分拡大断面図である。 第３図は第２図のローラの表面の状態を示す部分拡大図
である。 第４図は、第２図の表面をガラスビーズで噴射研磨加工
した後のローラの表面の部分拡大断面図である。 第５図は第４図と同様の図であるが、二酸化ケイ素粒子
で噴射研磨加工した後のローラ表面を示す部分拡大断面
図である。 第６図は第５図と同様の図であるが、光沢ニッケル電気
メッキを施した後のローラ表面の部分拡大断面図であ
る。 符号の説明 10…シボ型冷却ローラ 12…ウエブ 20…樹脂 30…銅製シェル 32…銅層 34…切削後の銅層表面 36…凹部 38…ケイ素でのブラスト加工後の銅層表面 40…光沢ニッケル表面層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｄ Ｇ０３Ｃ 1/775 Ｇ０３Ｃ 1/775 (72)発明者 アーリン・エル・マッキム アメリカ合衆国ニューヨーク州14580, ウェブスター．シニック・サークル 1223 (72)発明者 ギルバート・エフ・デグレイヴ アメリカ合衆国ニューヨーク州14615, ロチェスター市マーブル・ドライブ 118 (56)参考文献 特開 昭57−88449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 13/00 G03C 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造
方法において、 ローラ（30）表面に銅の層（32）を電気メッキする工程
と、 ガラスビーズにより前記銅の表面をブラスト加工して、
実質的に一様な深さを有する半球状に窪んだ構造（36）
を備えた表面組織を形成する工程と、 ガラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様を修
正し、ある手触りの表面（38）を形成するために、二酸
化ケイ素の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工する
工程と、 熱可塑性エンボス加工中に形成される表面における高光
沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失させること
なく、表面の窪み模様が平準化される深さまでブラスト
加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする工程と、 を含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用ローラ
表面の製造方法。 - 【請求項２】熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造
方法において、 0.203mm（0.008in）以上の厚さを有し、かつ、約45から
73HRB硬さを有する銅の層（32）をローラの表面に電気
メッキする工程と、 前記銅層表面を機械加工して円柱形状とする工程と、 前記表面を平滑にすべく機械加工してた表面を研磨とす
る工程と、 13.97から16.51μｍ（550から650μin）の実質的に一様
な深さを有する半球状の窪んだ構造（36）を備えた表面
組織を形成するために、前記銅層の表面をガラスビーズ
でブラスト加工する工程と、 ガラスビーズでのブラスト加工中に形成された模様を修
正し、ある手触りの表面（38）を形成するために、米国
規格で100から150メッシュサイズの粒子寸法を有する二
酸化ケイ素の粒子で前記銅の層の表面をブラスト加工す
る工程と、 熱可塑性エンボス加工中に形成される表面における高光
沢面の発生を防止するため、窪み模様を消失させること
なく、表面の窪み模様が平準化される深さまでブラスト
加工された表面を光沢ニッケル電気メッキする工程と、 を含むことを特徴とする熱可塑性エンボス加工用ローラ
表面の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US248469 | 1988-09-23 | ||
| US07/248,469 US4875262A (en) | 1988-09-23 | 1988-09-23 | Process for manufacturing a grain chill roller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146308A JPH02146308A (ja) | 1990-06-05 |
| JP2914683B2 true JP2914683B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=22939276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248958A Expired - Lifetime JP2914683B2 (ja) | 1988-09-23 | 1989-09-25 | 熱可塑性エンボス加工用ローラ表面の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4875262A (ja) |
| EP (1) | EP0360192B1 (ja) |
| JP (1) | JP2914683B2 (ja) |
| DE (1) | DE68910915T2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2708940B1 (fr) * | 1993-08-12 | 1995-09-22 | Snecma | Procédé de durcissement de pièces métalliques. |
| DE19812445C2 (de) * | 1998-03-21 | 2000-12-07 | Schoeller Felix Jun Foto | Trägermaterial mit niedrigem Pitsniveau |
| US6287672B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-09-11 | Rexam, Inc. | Bright metallized film laminate |
| US6344100B1 (en) | 1999-09-29 | 2002-02-05 | Robert A. Hipskind | Method of resurfacing a roll |
| US6858287B2 (en) | 2001-08-10 | 2005-02-22 | Soliant Llc | Formable bright film having discontinuous metallic layers |
| US20070014997A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | 3M Innovative Properties Company | Tool and method of making and using the same |
| US20080173548A1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-07-24 | Richard Lee Macary | Chrome plated articles of variable surface appearance |
| US8110500B2 (en) | 2008-10-21 | 2012-02-07 | International Business Machines Corporation | Mitigation of plating stub resonance by controlling surface roughness |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2114072A (en) * | 1935-05-07 | 1938-04-12 | Ralph E Cleveland | Press roll for paper making machines and the method of making same |
| US3869535A (en) * | 1969-09-15 | 1975-03-04 | Stauffer Chemical Co | Embossing rollers and method of embossing |
| JPS54153940U (ja) * | 1978-03-23 | 1979-10-26 |
-
1988
- 1988-09-23 US US07/248,469 patent/US4875262A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-18 EP EP89117221A patent/EP0360192B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-18 DE DE68910915T patent/DE68910915T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-25 JP JP1248958A patent/JP2914683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68910915T2 (de) | 1994-05-19 |
| JPH02146308A (ja) | 1990-06-05 |
| EP0360192A1 (en) | 1990-03-28 |
| EP0360192B1 (en) | 1993-11-24 |
| US4875262A (en) | 1989-10-24 |
| DE68910915D1 (de) | 1994-01-05 |
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