JP2007216481A - 樹脂シートの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的厚肉の樹脂シートの場合であっても、成形後の板反りが小さく、所望の断面形状を得ることができ、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法を提供する。
【解決手段】ダイ１２押し出したシート状の樹脂材料１４を周速度Ｖ１で回転する型ローラ１６と型ローラに対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、転写後の樹脂材料を型ローラに対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラより剥離し、剥離ローラの下流において、樹脂材料を周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラ３２と第１ドローローラに対向配置される第２ドローローラ３４とで挟圧しながら搬送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は樹脂シートの製造方法及び装置に係り、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法及び装置に関する。

各種光学素子に使用される樹脂シートとして、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等が様々な分野で使用されている。このような樹脂シートの表面には、規則的な凹凸形状が形成されており、この凹凸形状により、フレネルレンズやレンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮している。

このような樹脂シートを製造する方法として、これまでに各種の提案がなされている（特許文献１等参照）。これらの提案においては、いずれも、生産性向上の観点よりローラ成形方式が採用されている。

これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図６に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１をシート状に賦形するためのシート用のダイ２と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ３と、スタンパーローラ３に対向配置される鏡面ローラ４と、スタンパーローラ３に対向するとともに、鏡面ローラ４の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ５よりなる。

そして、ダイ２より押し出したシート状の樹脂材料１を、スタンパーローラ３と鏡面ローラ４とで挟圧し、スタンパーローラ３表面の凹凸形状を樹脂材料１に転写し、樹脂材料１を剥離用鏡面ローラ５に巻き掛けることによりスタンパーローラ３より剥離する。

このような樹脂材料成形方式において深刻な問題点の１つは、比較的厚肉の樹脂シートの場合、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合には成形後の板反りが大きくなるということである。この対策として、特許文献２、３では、以下のような内容の対策が採られている。しかしながら、完全な解決策が得られた訳ではない、
たとえば、特許文献２では、成形後のアニーリング時に加熱固定（矯正）して板反り対策としており、特許文献３では、シート切断時に加熱軟化させて板反り対策としている。
特開平９−１１３２８号公報 特開２００５−４７１２６号公報 実開平５−１６２３４号公報

しかしながら、特許文献２、３のような板反り対策では、型付けしたシートの場合、加熱により型が崩れ、各種光学素子用途の樹脂シートとして所望の機能を発揮できない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、比較的厚肉の樹脂シートの場合であっても、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合であっても、成形後の板反りが小さく、所望の断面形状を得ることができ、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を周速度Ｖ１で回転する型ローラと該型ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧し、前記型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、転写後の前記樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記型ローラより剥離し、前記剥離ローラの下流において、前記樹脂材料を前記周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラと該第１ドローローラに対向配置される第２ドローローラとで挟圧しながら搬送することを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。

このために、本発明は、周面に凹凸形状が形成され、周速度Ｖ１で回転する型ローラと、該型ローラの一方側に対向配置されるニップローラと、該型ローラの他方側に対向配置される剥離ローラとよりなるローラ列と、シート状の樹脂材料を吐出口より押し出すダイと、前記剥離ローラの下流に配され、前記周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラと該第１ドローローラに対向配置される第２ドローローラとよりなるドロー手段と、を備え、前記ダイより押し出された樹脂材料が前記型ローラと前記ニップローラとで挟圧され、該型ローラ表面の凹凸形状が前記樹脂材料に転写され、転写後の前記樹脂材料が前記剥離ローラに巻き掛けられて前記型ローラより剥離され、剥離後の前記樹脂材料が前記１ドローローラと第２ドローローラとで挟圧されながら搬送されることを特徴とする樹脂シートの製造装置を提供する。

本発明によれば、樹脂材料を周速度Ｖ１で回転する型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、転写後の樹脂材料をＶ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラと第２ドローローラとで挟圧しながら搬送する。このように、下流側の搬送速度を増速させ、樹脂材料の搬送方向に所定の張力がかかるようにする。

したがって、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。特に、樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートの製造に好適である。

なお、周速度Ｖ２を周速度Ｖ１の１０２％未満にした場合、樹脂材料の搬送方向にかかる張力が不十分であり、その結果板反りが過大となり、一方、周速度Ｖ２を周速度Ｖ１の１０７％を超える値にした場合、樹脂材料の搬送方向にかかる張力が過大となり、その結果ドローローラがスリップする等の不具合となる。

本発明において、前記周速度Ｖ２を前記周速度Ｖ１の１０３〜１０５％とすることが好ましい。周速度Ｖ２をこのような範囲に設定することにより、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、一層樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。

また、本発明において、前記第１ドローローラ及び／又は第２ドローローラの表面をＪＩＳ Ｋ６３０１で規定するゴム硬度で６０〜７０度の材料で形成することが好ましい。ローラ表面がこのようなゴム硬度のドローローラを使用すれば、樹脂材料の凹凸形状を損なうことがなく、また、ローラのスリップも生じにくい。

また、本発明において、前記剥離ローラと前記第１ドローローラとの間に徐冷ゾーンを設けることが好ましい。このような徐冷ゾーンを設けることにより、一層樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。

また、本発明において、前記樹脂材料に転写される凹凸形状により、該樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることが好ましい。また、本発明において、前記樹脂材料の最薄肉部の厚さを５ｍｍ以下とすることが好ましい。このように、従来、成形が困難であった、断面形状の樹脂材料の成形において、本発明の効果が発揮できる。

以上説明したように、本発明によれば、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置が適用される、樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図である。

この樹脂シートの製造ライン１０は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１４をシート状に賦形するためのシート用のダイ１２と、表面に凹凸形状が形成された型ローラ１６と、型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８と、型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４と、型ローラ１６に接する前の樹脂材料１４の温度を制御する樹脂温制御手段２０と、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度を測定する温度センサ２２と、徐冷ゾーン３０と、第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなるドロー手段等より構成される。

ダイ１２のスリットサイズは、成形された溶融樹脂材料１４の幅が型ローラ１６の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１２から押し出される溶融樹脂材料１４が型ローラ１６と第１ニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。

型ローラ１６の表面には、規則的な凹凸形状が形成されている。この規則的な凹凸形状は、たとえば、図２に示される成形後の樹脂材料１４表面（上面）の反転形状とすることができる。なお、この図２は、成形後の樹脂材料１４の断面図である。

すなわち、成形後の樹脂材料１４の裏面（下面）は平面であり、樹脂材料１４の表面には、図の矢印方向の直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印方向は、樹脂材料１４の走行方向を示す。したがって、型ローラ１６の表面には、樹脂材料１４表面の反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細については後述する。

型ローラ１６の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。

型ローラ１６表面の凹凸パターン形成方法としては、凹凸パターン（ピッチ、深さ、等）や型ローラ１６表面の材質にもよるが、一般的にはＮＣ旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。また、他の公知の加工方法（研削加工、超音波加工、放電加工、等）も採用できる。

型ローラ１６表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。

型ローラ１６は、図示しない駆動手段により、所定の周速度Ｖ１で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。また、型ローラ１６には、温度調節手段が施されている。このような温度調節手段が設けられることにより、高温状態の樹脂材料１４による型ローラ１６の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。

このような温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。

ニップローラは、型ローラ１６に対向配置され、型ローラ１６とにより樹脂材料１４とを挟圧するためのローラで、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。

ニップローラ１８の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ１８表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。

ニップローラ１８の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。

ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により、所定の周速度Ｖ１で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、ニップローラ１８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。

ニップローラ１８には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ１６との間の樹脂材料１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、ニップローラ１８と型ローラ１６との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。

ニップローラ１８には、挟圧力の反力による撓みが生じにくくなるような構成を採用することもできる。このような構成としては、ニップローラ１８の背面側（型ローラ１６の反対側）にバックアップローラを設ける構成、クラウン形状（中高形状とする）を採用する構成、ローラの軸方向中央部の剛性が大きくなるような強度分布を付けたローラの構成、及びこれらを組み合わせた構成等が採用できる。

ニップローラ１８には、温度調節手段が施されている。ニップローラ１８のローラ設定温度は、樹脂材料１４の材質、樹脂材料１４の溶融時（たとえば、ダイ１２のスリット出口）の温度、樹脂材料１４の搬送速度、型ローラ１６の外径、型ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。

ニップローラ１８のローラ温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。

他の温度調節手段としては、たとえば、ローラの内部にシースヒータを埋め込む構成、ローラの近傍に誘電加熱手段を配する構成等、公知の各種手段が採用できる。

樹脂温制御手段２０は、型ローラ１６に接する前の樹脂材料１４の温度を制御するために設けられたもので、エアノズル２０Ａと、このエアノズル２０Ａに図示しないエア供給源よりエアを供給するエア配管２０Ｂとより構成される。

このエアノズル２０Ａより噴出される気体の温度や流量は、樹脂材料１４の材質、樹脂材料１４の溶融時（たとえば、ダイ１２のスリット出口）の温度、樹脂材料１４の搬送速度、型ローラ１６の外径、型ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。

なお、樹脂温制御手段２０は、上記の方式のものに限られる訳ではなく、樹脂材料１４の温度を適正に制御できるものであれば、公知の各種手段が採用できる（たとえば、誘電加熱手段、冷却水パイプ等）。

剥離ローラ２４は、型ローラ１６に対向配置され、樹脂材料１４を巻き掛けることにより樹脂材料１４を型ローラ１６より剥離するためのローラで、型ローラ１６を挟んでニップローラ１８の１８０度下流側に配置されている。すなわち、剥離ローラ２４は、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。

剥離ローラ２４の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ２４表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。

剥離ローラ２４の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。

剥離ローラ２４は、図示しない駆動手段により、所定の周速度Ｖ１で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、剥離ローラ２４に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。

剥離ローラ２４には、温度調節手段が施されている。そして、適正な設定温度にすることにより、樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状を良好にできる。

温度センサ２２は、既述したように、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の温度を測定する測温手段であり、剥離ローラ２４に巻き掛けられている樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面（ローラの反対面側）の温度を測定する赤外線式温度計である。

この温度センサ２２は図示しない制御手段（パソコン等）に接続されている。また、この制御手段は、既述の各温制御手段（樹脂温制御手段２０や、各ローラの温度調節手段）に接続されており、これらの各温制御手段を制御できるようになっている。したがって、温度センサ２２の測定結果を各温制御手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させている。なお、温度センサ２２として赤外線式温度計以外の測温手段（たとえば、放射式温度計）を使用してもよい。

また、上記以外の箇所において、以上に説明した各ローラ、及び、樹脂材料１４の各箇所の表面温度がモニターできるように、表面温度測定手段（図示略）を設けることが好ましい。このような表面温度測定手段としては、赤外線温度計、放射式温度計等の公知の各種測定手段が採用できる。

このような表面温度測定手段による測定箇所としては、たとえば、ダイ１２とニップローラ１８との間の樹脂材料１４の幅方向の複数点、型ローラ１６に巻き掛けられている樹脂材料１４（たとえば、時計方向で６時の位置）の幅方向の複数点、剥離ローラ２４より剥離後の樹脂材料１４の幅方向の複数点、等が考えられる。

また、このような表面温度測定手段のモニター結果を各ローラの温度調節手段やダイ１２や樹脂温制御手段２０等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させることもできる。なお、表面温度測定手段を設けずに、フィードフォワード制御により運転することも可能である。

図１の樹脂シートの製造ライン１０において、徐冷ゾーン３０の下流又は剥離ローラ２４の下流に樹脂材料１４の張力を検出するテンション検出手段を設けたり、樹脂材料１４の板厚を検出する板厚検出手段（厚さセンサ）を設けたりすることも、好ましく採用できる。また、このような検出手段による検出結果を設定値と比較し、型ローラ１６等の駆動手段等にフィードバックすることもできる。

徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）は、剥離ローラ２４の下流における樹脂材料１４の急激な温度変化を防止するために設けられたものである。樹脂材料１４に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、樹脂材料１４の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂材料１４の内部が弾性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂材料１４の表面形状が悪化する。また、樹脂材料１４の表裏面に温度差を生じ、樹脂材料１４に反りを生じる不具合もある。

徐冷ゾーン３０としては、水平方向のトンネル形状とし、トンネル内部に温度調節手段を設け、樹脂材料１４の冷却温度プロファイルを制御できる構成が採用できる。温度調節手段としては、複数のノズルより温度制御されたエア（温風又は冷風）を樹脂材料１４に向けて噴出させる構成、加熱手段（ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等）により、樹脂材料１４の表裏面をそれぞれ加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。

徐冷ゾーン３０（又はアニーリングゾーン）の下流には、第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなるドロー手段が設けられている。このドロー手段は、樹脂材料１４の下側に設けられ、型ローラ１６の周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転駆動される第１ドローローラ３２と、樹脂材料１４の上側に設けられ、第１ドローローラ３２に対向配置される第２ドローローラ３４とよりなる。

この構成において、第１ドローローラ３２は、図示しない駆動手段により、上記の周速度Ｖ２で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。駆動手段は、第１ドローローラ３２を上記の周速度Ｖ２で回転駆動できるように、速度可変のタイプのものであることが好ましい。この第１ドローローラ３２は、図示しない架台（装置本体）に軸受け手段を介して支持されている。

また、第２ドローローラ３４は、第１ドローローラ３２の駆動力により、樹脂材料１４を介してほぼ周速度Ｖ２で図１の矢印方向につれ回り（従動）するようになっている。なお、第２ドローローラ３４に駆動手段を設け、第１ドローローラ３２と同期させる（シンクロさせる）構成も可能である。

第２ドローローラ３４には、図示しない加圧手段が設けられており、第１ドローローラ３２との間の樹脂材料１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、第２ドローローラ３４と第１ドローローラ３２との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。

第１ドローローラ３２及び第２ドローローラ３４の表面は所定厚さ（たとえば、１５ｍｍ）でＪＩＳ Ｋ６３０１で規定するゴム硬度で６０〜７０度の材料で形成されている。第１ドローローラ３２及び第２ドローローラ３４のローラ表面がこのようなゴム硬度の材質であるので、樹脂材料１４の凹凸形状を損なうことがなく、また、ローラのスリップも生じにくい。

ドロー手段の下流には、図示を省略するが、洗浄装置（洗浄ゾーン）、欠陥検査装置（検査ゾーン）、ラミネート装置、サイドカッター、クロスカッター、集積部が順に設けられる。

このうち、ラミネート装置は、樹脂材料１４の表裏面に保護フィルム（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける装置であり、サイドカッターは、樹脂材料１４の幅方向両端部分（捨て部分）を切除する装置であり、クロスカッターは、樹脂材料１４を所定長さに切り揃える装置である。

上記装置のうち、用途に応じて、いくつかを省略することもできる。

次に、図１に示される樹脂シートの製造ライン１０による樹脂シートの製造方法について説明する。

本発明に適用される樹脂材料１４としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。

ダイ１２より押し出したシート状の樹脂材料１４を、周速度Ｖ１で回転する型ローラ１６と型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に転写し、樹脂材料１４を型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。そして、剥離ローラ２４に巻き掛けられた樹脂材料１４を時計方向の１２時に位置において、剥離ローラ２４より剥離する。

この際、温度センサ２２は、剥離ローラ２４より剥離される際の樹脂材料１４の幅方向の複数点の表面（ローラの反対面側）の温度を測定する。そして、制御手段は温度センサ２２の測定結果を各温制御手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させている。

これにより、樹脂材料１４を樹脂材料１４のガラス転移温度Ｔｇに対して（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離することができ、樹脂材料１４の反りを低減することができる。

なお、ガラス転移温度Ｔｇとは下記のように説明される。高分子物質を加熱した場合に、ガラス状の硬い状態からゴム状に変わる現象をガラス転移といい、ガラス転移が起こる温度をガラス転移点（温度）という。この温度は、樹脂材料の材質や組成により異なり、たとえばポリメチルメタクリレート樹脂では９０〜１１０°Ｃの範囲である。

なお、樹脂材料１４を（Ｔｇ−３０）°Ｃ未満の温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離させた場合、樹脂の流動状態が悪く、その結果転写精度が不良となる。一方、樹脂材料１４を（Ｔｇ＋４０）°Ｃを超える温度に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離させた場合、成形後の収縮の面内分布が大きく、その結果板反りが過大となる。

なお、樹脂温制御手段２０により、型ローラ１６に巻き掛ける直前の樹脂材料１４の温度を適正値（たとえば、（Ｔｇ＋８０）〜（Ｔｇ＋１４０）°Ｃ）に制御することが好ましい。また、型ローラ１６の温度も適正値（たとえば、（Ｔｇ−４０）〜（Ｔｇ＋３０）°Ｃ）に制御することが好ましい。これにより、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に精度よく転写でき、また、樹脂材料が型ローラ１６から剥れない剥離不良も生じない。

型ローラ１６より剥離した樹脂材料１４を、周速度Ｖ２で回転するドロー手段により水平方向に搬送し、徐冷ゾーン３０を通過することにより徐冷し、歪みが除去された状態で、下流の製品取り部（図示略）において所定長さに切断し、樹脂シートの製品として収容する。

この樹脂シートの製造において、ダイ１２よりの樹脂材料１４の押し出し速度は、０．１〜５０ｍ／分、好ましくは０．３〜３０ｍ／分の値が採用できる。したがって、型ローラ１６の周速も略これに一致させる。なお、各ローラ（型ローラ１６、ニップローラ１８、剥離ローラ２４）の速度ムラは、設定値に対して１％以内になるように制御することが好ましい。

ニップローラ１８の型ローラ１６への押し付け圧は、線圧換算（各ニップローラの弾性変形による面接触を線接触と仮定して換算した値）で、０〜２００ｋＮ／ｍ（０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。

そして、ドロー手段において、Ｖ１の１０２〜１０７％（好ましくは、Ｖ１の１０３〜１０５％）の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラ３２と第１ドローローラ３２に対向配置される第２ドローローラ３４とで樹脂材料１４挟圧しながら搬送する。

このドロー手段によれば、転写後の樹脂材料１４を転写時の周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で搬送するので、下流側の搬送速度を増速させ、樹脂材料１４の搬送方向に所定の張力がかかるようになる。したがって、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に精度よく転写でき、かつ、樹脂材料１４の成形後の板反りを小さくできる。特に、樹脂材料１４の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートの製造に好適である。

なお、周速度Ｖ２を周速度Ｖ１の１０２％未満にした場合、樹脂材料１４の搬送方向にかかる張力が不十分であり、その結果板反りが過大となり、一方、周速度Ｖ２を周速度Ｖ１の１０７％を超える値にした場合、樹脂材料１４の搬送方向にかかる張力が過大となり、その結果ドローローラがスリップする等の不具合となる。

次に、樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細について説明する。図２は、既述したように、成形後の樹脂材料１４の端面１４Ａを直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。

樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。このパターンは、樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂに形成されるＶ溝５０と、このＶ溝５０の両縁より樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５２、５２が繰り返される形状である。すなわち、Ｖ溝５０の中心線に対して線対象となる、Ｖ溝５０及び両側のテーパ部５２、５２を１単位（１ピッチ）とした連続形状である。

図２において、樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。

成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の内部に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、Ｖ溝５０の表面より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５２、５２で反射し、樹脂材料１４の裏面より面状に照射されることとなる。

このように成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の幅Ｐを２ｍｍ以上にすることが好ましく、Ｖ溝５０の頂角θ１を４０〜８０度にするのが好ましい。また、Ｖ溝５０の深さΔｔは１ｍｍ以上にすることが好ましく、２．５ｍｍ以上にするのがより好ましい。テーパ部５２、５２の傾斜角度θ２は３〜２０度にするのが好ましい。また、テーパ部５２、５２の幅Ｐ２は５ｍｍ以上にすることが好ましく、１０ｍｍ以上にするのがより好ましい。

次に、樹脂材料１４表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図３は、成形後の樹脂材料１４の端面１４Ａを直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。

樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。この断面が鋸刃状パターンは、樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとを繋ぐ鉛直壁５４と、この鉛直壁５４の上縁（最厚肉部１４Ｂ）より樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５６が繰り返される形状である。

図３において、樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。

成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、鉛直壁５４の側面に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、鉛直壁５４の表面（側面）より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５６で反射し、樹脂材料１４の裏面より面状に照射されることとなる。

このように成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、テーパ部５６傾斜角度θ３を３〜２０度とするのが好ましい。

なお、成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合、これら以外の形状を採用することもできる。たとえば、図２の樹脂材料１４のＶ溝５０の断面形状はＶ字状となっているが、これ以外の形状、たとえば、矩形状、台形状、円弧状、放物線状等の断面形状も、光学的特性、成形性等を満足できれば採用できる。

また、型ローラ１６表面の凹凸形状も、図２又は図３の樹脂材料１４表面の反転形状である必要はなく、樹脂材料１４の収縮代等を考慮して、樹脂材料１４の製品形状が図２又は図３の形状となるように、この形状よりオフセットした形状とすることもできる。

以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置によれば、樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が大きい、たとえば厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートであっても、反りが非常に小さく、かつ、所望の断面形状を得ることができる。

以上、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態において、ドロー手段として、図１の第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなる構成が採用されているが、これ以外の構成、たとえば、樹脂材料１４の上下にエンドレスベルト等のベルト状体を配し、この一対のベルト状体で樹脂材料１４を挟圧しながら搬送する態様も採用できる。このようなベルト状体であっても、円柱状のローラと同様に作用し、同様の効果が得られるからである。

また、樹脂温制御手段２０としてエアノズル２０Ａ等が採用されているが、既述したように、この方式のものに限られる訳ではなく、樹脂材料１４の温度を適正に制御できるものであれば、公知の各種手段が採用できる。

更に、本実施形態において採用されていない、オンラインの反り測定手段をドロー手段の下流に設け、サイドカッターやクロスカッターで切断された後の樹脂材料１４の長手方向の反り量をモニターし、この結果をドロー手段や樹脂温制御手段２０等にフィードバックする構成も採用できる。

また、本実施形態において、ニップローラ１８の表面が鏡面状であり、転写後の樹脂材料１４の裏面が平坦面となっているが、ニップローラ１８の表面を凹凸状に形成し、転写後の樹脂材料１４の裏面をこの反転形状とすることもできる。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１に示される樹脂シートの製造ライン１０を使用して実施例の樹脂シートを製造した。樹脂シートの断面形状は、樹脂シートの断面形状は、図２に示される形状とした。Ｐは、２．６ｍｍ、Ｐ２は、１３．７ｍｍ、Δｔは４ｍｍ、θ１は５５度、θ２は１５度とした。樹脂シートの幅は、サイドカッターにより幅方向両端部分（捨て部分）を切除した状態で２７４ｍｍとした。樹脂シートの長さ（長手方向）は、クロスカッターにより所定長さに切り揃えた状態で４８７ｍｍとした。図４（Ａ）は、所定幅及び所定長さに切り揃えた状態の樹脂シートを示す斜視図である。

この所定幅及び所定長さに切り揃えた状態の樹脂シートの反り評価は、図４（Ｂ）に示されるように行った。すなわち、樹脂シートを平坦度が確保された平板（定盤）の上に載置し、両端部の浮き上がり量を位置センサで測定し、図示の式により算出した。

なお、図４（Ｂ）に示されるような場合、樹脂シートは成形時に下方に凸状態であったので、図示の式による反りの値は負（マイナス）となっている。これに対して、樹脂シートが成形時に上方に凸状態であった場合は、樹脂シートを反転して図４（Ｂ）に示されるようにして測定する。この場合、反りの値は正（プラス）となる。

実施例に共通する製造条件は、以下のようにした。

型ローラ１６の周速度：１２０ｍｍ／分
樹脂材料１４の組成：ＰＭＭＡ(アクリペットＶＨ００１、三菱レイヨン（株）製)
ダイ１２の吐出口における樹脂材料１４の温度：２６０°Ｃ
ドロー手段の第１ドローローラ３２の周速度Ｖ２を型ローラ１６の周速度Ｖ１の１００〜１０５％まで変化させた。周速度Ｖ１及び周速度Ｖ２の測定はデジタルタコメータによりローラの回転数を測定し、既知のローラ外径及び円周率を乗じることにより得た。そして、ドロー値として（Ｖ２／Ｖ１−１）×１００（単位：％）を得た。

そして、それぞれのドロー値の樹脂材料１４の反りを上記の方法で測定した。以上の結果を図５のグラフにプロットした。この図５のグラフ（ＸＹグラフ）は、横軸がドロー値であり、縦軸が樹脂材料１４の反りである。

図５のグラフによれば、ドロー値が０％のもので反りが４．２ｍｍであったのに対し、ドロー値が３％のもので反りが２．６ｍｍであり、ドロー値が５％のもので反りが０．７ｍｍであった。すなわち、ドロー値を３％とすることにより、反りが１．６ｍｍ改善され、ドロー値を５％とすることにより、反りが３．５ｍｍ改善されることが確認できた。

［比較例］
ドロー値を１０８％として、その他の製造条件は上記実施例と同様とし、サンプルを作成した。ドローローラでスリップが時々起きるため、均一なサンプルを得ることができなかった。

本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図 成形後の樹脂材料の端面を直線状に切り取った状態の斜視図 成形後の樹脂材料の端面を直線状に切り取った状態の斜視図 実施例における樹脂材料の反りを説明する図 実施例において、樹脂材料のドロー値と反りとの関係を説明するグラフ 従来例の樹脂シートの製造ラインを示す構成図

符号の説明

１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ、１４…樹脂材料、１６…型ローラ、１８…ニップローラ、２０…樹脂温制御手段、２２…温度センサ（測温手段）、２４…剥離ローラ、３０…徐冷ゾーン、３２…第１ドローローラ、３４…第２ドローローラ

Claims (7)

1. ダイより押し出したシート状の樹脂材料を周速度Ｖ１で回転する型ローラと該型ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧し、
   前記型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、
   転写後の前記樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記型ローラより剥離し、
   前記剥離ローラの下流において、前記樹脂材料を前記周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラと該第１ドローローラに対向配置される第２ドローローラとで挟圧しながら搬送することを特徴とする樹脂シートの製造方法。
2. 前記周速度Ｖ２を前記周速度Ｖ１の１０３〜１０５％とすることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
3. 前記第１ドローローラ及び／又は第２ドローローラの表面をＪＩＳ Ｋ６３０１で規定するゴム硬度で６０〜７０度の材料で形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シートの製造方法。
4. 前記剥離ローラと前記第１ドローローラとの間に徐冷ゾーンを設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
5. 前記樹脂材料に転写される凹凸形状により、該樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
6. 前記樹脂材料の最薄肉部の厚さを５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
7. 周面に凹凸形状が形成され、周速度Ｖ１で回転する型ローラと、該型ローラの一方側に対向配置されるニップローラと、該型ローラの他方側に対向配置される剥離ローラとよりなるローラ列と、
   シート状の樹脂材料を吐出口より押し出すダイと、
   前記剥離ローラの下流に配され、前記周速度Ｖ１の１０２〜１０７％の周速度Ｖ２で回転する第１ドローローラと該第１ドローローラに対向配置される第２ドローローラとよりなるドロー手段と、を備え、
   前記ダイより押し出された樹脂材料が前記型ローラと前記ニップローラとで挟圧され、
   該型ローラ表面の凹凸形状が前記樹脂材料に転写され、
   転写後の前記樹脂材料が前記剥離ローラに巻き掛けられて前記型ローラより剥離され、
   剥離後の前記樹脂材料が前記１ドローローラと第２ドローローラとで挟圧されながら搬送されることを特徴とする樹脂シートの製造装置。
   
   

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